Инновации в энергетике: создатель Super Soaker предложил решение

В Атланте, в оживленном районе Ли + Уайт, где расположены популярные бары и рестораны, находится центр серьезных научных разработок. Инженеры в синих лабораторных халатах работают над передовыми технологиями, испытывая материалы под воздействием различных факторов, и создавая уникальные компоненты с помощью высокоточного оборудования. Этот центр является воплощением духа новаторства его основателя, легендарного изобретателя Лонни Джонсона, известного всему миру как создатель культового водяного пистолета Super Soaker.

Несмотря на свою мировую известность, Джонсон продолжает искать решения для сложных задач. В возрасте 76 лет он и его команда работают над устройством, которое может стать его самым значительным изобретением – термоэлектрохимическим преобразователем Джонсона (JTEC). Специалисты и эксперты характеризуют JTEC как новаторское энергетическое устройство, не вписывающееся в традиционные категории батарей или топливных элементов. Джонсон считает, что JTEC способен использовать практически неисчерпаемый источник энергии – отходящее тепло, тем самым помогая бороться с изменением климата и удовлетворять растущий спрос на электроэнергию.

Обученный как ядерный инженер, Джонсон имеет за плечами службу в ВВС и работу над миссией "Галилео" NASA. Его изобретательская карьера отмечена более чем 140 патентами, а в 2022 году он был введен в Национальный зал славы изобретателей. Тема энергетики давно занимает важное место в его разработках. Интересно, что идея Super Soaker родилась из эксперимента с более эффективным тепловым насосом.

Идея JTEC появилась около 20 лет назад во время исследований Джонсона в области твердотельных батарей. Устройство JTEC отличается минимальным количеством движущихся частей, отсутствием сгорания и выхлопа. Весь процесс генерации электричества основан на водороде. Внутри устройства сжатый водород разделяется тонкой мембраной, создавая разницу давлений, которая, в свою очередь, заставляет водород сжиматься и расширяться, генерируя электричество. В отличие от топливных элементов, JTEC не требует дозаправки водородом. Для поддержания работы достаточно источника тепла, а отходящее тепло от промышленных объектов, таких как электростанции, заводы и пивоварни, является огромным и часто неиспользуемым ресурсом.

По данным Министерства энергетики США, от 20% до 50% всей энергии, используемой в промышленных процессах, теряется в виде отходящего тепла. JTEC способен работать при высоких температурах, но особую ценность представляет его эффективность в преобразовании низкотемпературных источников тепла. Инженеры JTEC демонстрируют прототип, способный питать освещение и звуковую систему, используя воду температурой около 93 градусов Цельсия – воду, едва теплую для заваривания чая. Специалисты, не связанные с JTEC, отмечают, что компания может занять уникальную нишу, если сможет эффективно использовать низкотемпературное тепло.

Джонсон видит огромный потенциал в использовании геотермальной энергии, получаемой из природных источников под землей. Использование заброшенных нефтяных и газовых скважин в качестве точек доступа к подземному теплу открывает новые возможности. "Вам не нужны батареи, и вы можете получать энергию, когда она вам нужна, практически из любого места", – утверждает Джонсон. В настоящее время компания работает над созданием первого коммерческого блока JTEC, который планируется ввести в эксплуатацию в начале 2026 года. Ведутся переговоры с крупной энергетической компанией Юго-Востока США.

Основной задачей для JTEC, как и для любого стартапа, является контроль над затратами при масштабировании производства. Компании необходимо сократить расходы, чтобы конкурировать с традиционными источниками энергии. В настоящее время основное внимание уделяется поиску специализированных материалов и снижению производственных издержек. Несмотря на успехи с JTEC, Джонсон продолжает работать над усовершенствованием своей твердотельной батареи, которая может стать революцией в области электромобилей.