Перспективы развития России
25,561,690
131,629
|
DeC ( Профессионал ) |
| 14 окт 2023 00:56:59 |
«Гиредмет» Росатома приступил к разработке импортонезависимой технологии получения электричества из водорода
новая дискуссия Новость 780
12 октября 2023
Специалисты Государственного научно-исследовательского и проектного института редкометаллической промышленности (АО «Гиредмет им. Н.П. Сажина», входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом») приступили к научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам (НИОКР) по созданию технологии производства энергетических установок на базе российских топливных элементов. Инновационная разработка позволит напрямую получать экологически чистую энергию из водорода.
Проект реализуется в рамках государственной программы развития водородной энергетики в Российской Федерации и направлен на решение задачи по использованию водорода.
Разрабатываемая энергетическая установка будет состоять из российских среднетемпературных твердооксидных топливных элементов. В качестве топлива будут подаваться два газа, выполняющие роль восстановителя и окислителя. На данном этапе проекта в качестве первого рассматривается водород, в качестве второго – воздух.
«Водородная энергетика обоснованно считается одним из самых перспективных направлений зеленой энергетики. При сгорании водорода остается только вода, при полном отсутствии выбросов парниковых газов. Соответственно, и углеродный след водородных электростанций и двигателей минимален. Дело за малым – научиться наиболее эффективно производить и хранить водород в нужных объемах. Вот как раз над этим мы и работаем с нашими партнерами. Уже создан ряд функциональных материалов. Сейчас мы находимся на этапе отработки технологии изготовления первой ячейки топливного элемента», – рассказал руководитель проекта Илья Волков.
Разрабатываемое технологическое решение исключит зависимость домохозяйств от наличия подключения к линиям электропередач и позволит получать электроэнергию и тепло одновременно, при меньших затратах. Помимо очевидной экологичности, такие энергоустановки на 15% более эффективны, чем традиционные электрогенераторы, топливом для которых являются жидкие углеводороды. Данная технология потенциально также применима в различных видах транспорта, стационарных энергоустановках для объектов удаленных от линий электропередач – вышек сотовой связи метеорологических станций и дата-центров.
«Мы разработали вместе с компаниями, проявляющими интерес к проекту, дорожную карту, подписали договоры о взаимодействии. Разработка и выпуск на рынок готовой установки будет осуществляться в сотрудничестве с партнерами. По завершении НИОКР и полного цикла испытаний, ориентировочно к 2025 году, планируем организовать мелкосерийное производство топливных элементов, чтобы испытать водородные станции в реальных условиях», – отметил руководитель направления Частного учреждения по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации» Азат Норов.
Проект реализуется в сотрудничестве с частным учреждением по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации», Институтом химии твердого тела УрО РАН, Институтом черной металлургии им. И.П. Бардина и Российским химико-технологическим университетом им. Д. И. Менделеева.
Источник
Специалисты Государственного научно-исследовательского и проектного института редкометаллической промышленности (АО «Гиредмет им. Н.П. Сажина», входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом») приступили к научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам (НИОКР) по созданию технологии производства энергетических установок на базе российских топливных элементов. Инновационная разработка позволит напрямую получать экологически чистую энергию из водорода.
Проект реализуется в рамках государственной программы развития водородной энергетики в Российской Федерации и направлен на решение задачи по использованию водорода.
Разрабатываемая энергетическая установка будет состоять из российских среднетемпературных твердооксидных топливных элементов. В качестве топлива будут подаваться два газа, выполняющие роль восстановителя и окислителя. На данном этапе проекта в качестве первого рассматривается водород, в качестве второго – воздух.
«Водородная энергетика обоснованно считается одним из самых перспективных направлений зеленой энергетики. При сгорании водорода остается только вода, при полном отсутствии выбросов парниковых газов. Соответственно, и углеродный след водородных электростанций и двигателей минимален. Дело за малым – научиться наиболее эффективно производить и хранить водород в нужных объемах. Вот как раз над этим мы и работаем с нашими партнерами. Уже создан ряд функциональных материалов. Сейчас мы находимся на этапе отработки технологии изготовления первой ячейки топливного элемента», – рассказал руководитель проекта Илья Волков.
Разрабатываемое технологическое решение исключит зависимость домохозяйств от наличия подключения к линиям электропередач и позволит получать электроэнергию и тепло одновременно, при меньших затратах. Помимо очевидной экологичности, такие энергоустановки на 15% более эффективны, чем традиционные электрогенераторы, топливом для которых являются жидкие углеводороды. Данная технология потенциально также применима в различных видах транспорта, стационарных энергоустановках для объектов удаленных от линий электропередач – вышек сотовой связи метеорологических станций и дата-центров.
«Мы разработали вместе с компаниями, проявляющими интерес к проекту, дорожную карту, подписали договоры о взаимодействии. Разработка и выпуск на рынок готовой установки будет осуществляться в сотрудничестве с партнерами. По завершении НИОКР и полного цикла испытаний, ориентировочно к 2025 году, планируем организовать мелкосерийное производство топливных элементов, чтобы испытать водородные станции в реальных условиях», – отметил руководитель направления Частного учреждения по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации» Азат Норов.
Проект реализуется в сотрудничестве с частным учреждением по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации», Институтом химии твердого тела УрО РАН, Институтом черной металлургии им. И.П. Бардина и Российским химико-технологическим университетом им. Д. И. Менделеева.
Источник
ОТВЕТЫ (17)
|
Наблюдающий ( Практикант ) |
| 14 окт 2023 08:23:26 |
Цитата: DeC от 14.10.2023 00:56:59
А сам водород то откуда брать? Какие энергозатраты нужны для его получения? Каков там будет углеродный след? И в домохозяйстве этот водород святым духом навевать будет? Спинным мозгом чую, что общие затраты энергии начиная с её генерации для получения собственно водорода, его получения и преобразования в транспортируемую форму, транспортировка потребителю и заканчивая получением нужных киловатт у потребителя будут существенно выше, чем при передаче того же электричества по вульгарным проводам, по ЛЭП. А собственно и дороже.
|
|
psv ( Слушатель ) |
| 14 окт 2023 09:46:13 |
Ну это ведь песня про "белого бычка"
. Водород в концепции адептов "водородной энергетики" это только способ "запасать для пикового потребления" и "транспортировать" (раз все проекты сверхдальних сверхпроводящих ЛЭП для европки успешно удалось заблокировать).Логика "производства водорода" у этих мечтателей проста. Где то в районе экватора с безоблачной погодой поля солнечных электростанций (например на паровых турбинах) медленно и неумолимо производят этот самый H2. А потом его медленно и печально везут к месту потребления примерно теми же средствами как сейчас СПГ.
|
|
PYCCKuu64 ( Слушатель ) |
| 14 окт 2023 15:22:44 |
Цитата: psv от 14.10.2023 09:46:13
Вполне себе технология для освоения Луны.
Облаков нет.
В тени температуры совсем ниже ноля, все условия для сжижения.
Получай себе энергию, добывай материалы для производства солнечных панелей, строй панели, добывай искричество, добывай водород, замораживай до твёрдости...
|
Таф ( Практикант ) |
| 14 окт 2023 13:00:00 |
Там же написано "Дело за малым – научиться наиболее эффективно производить и хранить водород в нужных объемах"
Люди глобальной стратегией занимаются а вы с банальностями лезете.
|
Розовый Танк ( Слушатель ) |
| 14 окт 2023 22:48:46 |
Цитата: Таф от 14.10.2023 13:00:00
думаю
чисто военно-прикладное значение.
дроны питать
теперь не аккумулятор но топливный элемент и стакан соляры.
|
|
Розовый Танк ( Слушатель ) |
| 14 окт 2023 22:45:21 |
второе начало термодинамики не обмануть
синтез всегда дороже дОбычи
|
|
gvf ( Слушатель ) |
| 14 окт 2023 23:09:07 |
Бывают случаи когда обходной путь оказывается дешевле прямого. Это называется катализ.
Потому идет поиск катализаторов для получения водорода.
Смысл водорода в следующем.
Есть эффективные способы преобразования солнечной энергии в электрическую.
Нет.
Это не солнечные панели, это атомные электростанции.
Но есть проблема: в отличие от бензина электричество сложно упаковать в канистру и дорого передавать на большие расстояния. С аккумуляторами химическими пока затык. Дорого, грязно и низкая плотность.
Потому идут обходным путем.
Запихнем электроэнергию в производство водорода. Почему водорода? потому что он легко соединяется с кислородом с выделением энергии и при этом замыкает цикл.
Вода-водород-вода.
Идеально.... Но!
Проблем куча, водород крайне неприятная штука, взрывоопасен и текуч, проходит через не сильно плотные материалы на молекулярном уровне, в жидком состоянии имеет крайне низкую температуру кипения.
В идеале его иметь в твердом агрегатном состоянии, с чем-то связанным, где эту связь легко разбить, получив чистый водород и далее связать его с кислородом воздуха в некоем реакторе (не горение) с выходом энергии.
|
|
Таф ( Практикант ) |
| 15 окт 2023 00:14:57 |
Цитата: gvf от 14.10.2023 23:09:07
Катализатор смещает баланс реакции но на энергобаланс влияет только косвенно. Например теплопотери реактора будут меньше если температура в нем будет ниже. Или расход энергии на создание давления ниже. Про волшебный катализатор в бак – и можно водой машину заправлять забудьте. Эт в сказки.
Водород в хранении и транспортировке такой геморрой что в обычной жизни никак не применим. Если некуда девать энергию - процесс Фишера-Тропша и делать обычный бензин. Удобный в хранении, транспортировке и применении. И уже имеется развитая инфраструктура использования моторного топлива, ничего перестраивать не надо.
Боженька уже дал людям удобный аккумулятор энергии - бочку с бензином. Но людям все неймется...
|
|
gvf ( Слушатель ) |
| 15 окт 2023 00:29:18 |
Цитата: Таф от 15.10.2023 00:14:57
Пусть ищут.
Не найдут так разогреются.
Собственно в этом 50% смысла - по пути чего-нибудь еще отыщут.
--
Проблема бензина и прочих фишеров - углерод.
В отличие от урана там запас крайне низок, а процесс конвертации долог и затратен через фотосинтез, или химически. Замыкание цепочки очень длинное и сложное.
|
|
Таф ( Практикант ) |
| 16 окт 2023 00:37:53 |
Цитата: gvf от 15.10.2023 00:29:18
Водородные НАСА в космос пуляет с середины 60-х. Но у НАСА денег немеряно в отличие от нас с Вами, они водород могут себе позволить.
Вот если б разработали метановые, пропановые, бензиновые, спиртовые с ценой, эффективностью и сроком жизни большими чем старый добрый ДВС, это было бы интеренсно.
Углерод не проблема. Его на планете дохрена и растения его прекрасно собирают обратно. Была бы энергия. Да и по запасам угля РФ то ли вторая, то ли первая. Много где еще толком не искали.
Тут главное на поводу безумных Грет не идти.
|
|
Таф ( Практикант ) |
| 16 окт 2023 12:26:58 |
Цитата: gmk от 16.10.2023 02:26:27
Ага. И для водородной "Энергии" пришлось построить на Байконуре завод для получения и сжижения водорода на месте. Потому что попытки откуда-то привозить провалились полностью.
НАСА аналогично. Получают и сжижают на месте, термосы для хранения построены рядом со стартом.
Выше уже писал. Феерический геморрой с транспортировкой и хранением водорода, а значит и соответствующие расходы, делает совершенно нерентабельным его какое-либо использование везде кроме там где денег не считают.
Термос НАСА рядом со стартовой. Как Вы думаете, почему огромную бочку крайне огнеопасного водорода с взрывоопасной концентрацией с воздухом от 4% до 76% построили рядышком?
|
|
K_primus ( Слушатель ) |
| 16 окт 2023 15:42:22 |
Цитата: Таф от 16.10.2023 12:26:58
А где ж её необходимо ставить? В хх км от старта, чтобы 50 % терялось при транспортировке? В чём крайняя опасность? Как часто такие бочки взрываются? А на тепловых электростанциях водоиод используют для охлаждения генераторов - Тоже по лезвию ходят? А можно вспомнить ещё ужасную аварию с цеппелином, когда погибла аж половина пвсссажиров. То ли дело турбомоторные самолёты! Да и вообще, как дирижабль на водороде мог океан перелететь? водород же утекает постоянно.
|
|
Д. Петров ( Слушатель ) |
| 22 окт 2023 19:30:07 |
Цитата: Таф от 16.10.2023 12:26:58
Не было на Байконуре завода по производству водорода. Водород привозили в жд цистернах с экранно-вакуумной теплоизоляцией.
|
|
Таф ( Практикант ) |
| 22 окт 2023 23:34:03 |
Цитата: Д. Петров от 22.10.2023 19:30:07
Спасибо!
Я знал человека, работавшего над "Энергией", и рассказы про страдания с водородом слышал от него.
Погуглил. Потери при транспортировке ЖД цистернами 1% в сутки. Автоцистернами - 2.4% в сутки.
|
Slant ( Слушатель ) |
| 17 окт 2023 13:54:47 |
Цитата: gvf от 14.10.2023 23:09:07
Идеальный энергоноситель для такой затеи – какой нибудь спирт. Вот его нехай и синтезируют из воды и СО2 на ядерных или приливных станциях. И топливные элементы/ЭХГ можно делать под него. Сквозной КПД системы может оказаться выше, чем с водородом, учитывая, что водород – очень плохой (низкая плотность даже жидкого) и геморройный энергоноситель (доп затраты на перевозку/сжижение/хранение). Тем более, что работы по спиртовым ЭХГ ведутся давно. А по крайности можно и стирлинг на спирту с каталитической горелкой забабахать в качестве домашнего генератора. Можно вообще необслуживаемый на низкокипящих РТ. У американцев вон стирлинги на Вояджерах десятилетиями в космосе работают.