Институт высокотемпературной электрохимии Уро РАН (Фото UralskiSlon)
Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН (ИВТЭ) и профессор Университета Фессалии в Греции Панайотис Циакарас выиграли грант правительства России в размере 80 млн рублей для усовершенствования «всеядного» генератора — электрохимической установки на базе твердооксидного топливного элемента (ТОТЭ). Об этом ИТАР-ТАСС сообщила пресс-секретарь УрО РАН Елена Понизовкина.
По ее словам, исходным топливом для новой разработки может служить все, что угодно: природный газ, метан, бутан, пропан, бензин, дизельное топливо, уголь, спирты, древесина, торф, стружка, отходы сельхозпроизводства. В топливном процессоре это сырье подвергается конверсии, или газификации, в результате чего образуется водородсодержащий горючий газ, который подается в батарею генератора. Энергоустановки на ТОТЭ экологически чистые, так как продукт сгорания водорода — обычная вода. Не образуются и оксиды азота, как, например, при работе двигателя внутреннего сгорания или турбины электростанции, поскольку температура топливного элемента гораздо ниже.
По словам заведующего лабораторией твердооксидных топливных элементов ИВТЭ Анатолия Демина, уже изготовлен демонстрационный образец автономной энергоустановки на ТОТЭ мощностью 1,5 кВт и коэффициентом полезного действия 40 проц — первая в России с такими параметрами. Грант дает дополнительные возможности интернациональному коллективу для разработки нового типа ТОТЭ на протонных электролитах. «Для сравнения, КПД термоэлектрических генераторов, которые сейчас используются в Газпроме, не превышает 2 проц, дизельного генератора киловаттного класса — 15% ТОТЭ на протонных электролитах может иметь КПД 80%», — сказал Демин.
Уже достигнуты предварительные соглашения о сотрудничестве по применению энергоустановок на предприятиях «Газпрома», а также в качестве автономных источников энергии в распределенной энергетике, коммунальном хозяйстве и в удаленных от линий электропередач районах. Электрохимические генераторы на ТОТЭ перспективны также для использования в водородной энергетике, для нужд МЧС и Минобороны.
Исследования уральских ученых в этой сфере начались еще в 1970-х годах и прекратились в начале 90-х из-за отсутствия финансирования. Масштабные работы возобновились после того, как в 2008 году их стала финансировать топливная компания ТВЭЛ, одно из крупнейших подразделений госкорпорации «Росатом». Создать электрохимический генератор удалось в кооперации с предприятиями Росатома в городах Новоуральске и Чепецке. Заказчик генератора — компания «Газпром трансгаз Екатеринбург», которая будет использовать автономную энергоустановку на ТОТЭ для электропитания станций катодной защиты магистральных газопроводов. По словам вице-президента и члена президиума РАН, лауреата Государственной премии РФ академика Валерия Чарушина, тема заинтересовала газовиков потому, что демонстрационный макет ТОТЭ прошел там «боевое крещение». Он работал более 4 тыс часов в условиях суровой уральской погоды без заметного изменения характеристик.
Грант предоставлен правительством РФ на три года. Согласно его условиям, в ИВТЭ будет создана лаборатория во главе с Циакарасом. Он должен будет проводить в Екатеринбурге не менее четырех месяцев в году. Уральские ученые, в свою очередь, смогут пользоваться суперсовременным оборудованием в университете Фессалии. Сотрудничество уральских ученых с греческим коллегой началось в 1990-х, им удалось выиграть грант компании ИНТАС по разработке ТОТЭ, у них вышло более 40 совместных публикаций.
Метки: Анатолий Демин, всеядный генератор, грант правительства, Елена Понизовкина, ИВТЭ, Панайотис Циакарис, ТОТЭ
