Главная Деятельность РОО "НКО" г. Надым Казаки РОО "НКО" предлагают во благо!

Казаки РОО "НКО" видят будущее за водородной энергетикой, более подробная  информация будет вскоре опупликована на нашем сайте! Слава Богу что мы казаки!

«Все виды альтернативной энергетики должны поддерживаться и развиваться… Нужно работать и над водородной энергетикой», – заявил на встрече с представителями «Молодёжной двадцатки» в июне 2013 года  В.В. Путин.

        

Президент РФ В.В. Путин в Туле 8 сентября 2016 года сказал о том, что надо заниматься не импортозамещением, а полной технологической независимостью. Отсюда вытекает, что создавать надо не сегодняшние, уже существующие в мире производственные аналоги, а собственные прорывные технологические наработки завтрашнего дня, основанные на новых материалах и экологически чистом топливе.

Японский автомобильный гигант Toyota начал серийное производство седана «Mirai», который работает только на водороде, а вместо вредных выхлопов производит чистую воду. Одной заправки ему хватает на 650 км пути. Продажи начнутся в Японии и США в 2016 году по цене 60 тыс.дол., 17 тыс.дол. из которых будет субсидироваться государством. Сам процесс заправки автомобиля занимает всего несколько минут, а стоимость заправки бака в расчете на 1 км составляет всего 0,1 дол. Энергия в автомобиле вырабатывается водородным топливным элементом за счет реакции окисления водорода внутри электрохимического генератора. Мощность электромотора составляет 136 лошадиных сил.

В ближайшее время на рынок водородных автомобилей планирует выйти и Honda. Компания начинает продажи модели FCV в 2016 году.

HYUNDAI начал продажу серийного автомобиля на водороде Hyundai Tucson Fuel Cell предназначенного для Дании, Швеции и США. Только в Калифорнии местные власти штата заявили о намерении увеличить число заправок водородом до 100 штук в 2016 году. В течение двух лет производитель намеревается продать не менее 1 000 автомобилей, работающих на водороде. Что касается безопасности, то автоконцерн Hyundai заявляет о том, что автомобиль на водороде успешно прошел все необходимые испытания, включая краш-тесты, и полностью соответствует самым жестким требованиям обеспечения безопасности.

Концепция электрофуры Nikola One произвела в этом году настоящий фурор. Компания собрала 7000 предзаказов на сумму более 2 млрд.дол. и пообещала представить рабочий прототип в декабре текущего года. Но внезапно Nikola Motor поменяла планы - вместо аккумуляторов грузовики будут использовать водородные топливные элементы на 800 Вольт, выполненные специально по заказу компании. Электрофуры класса 8 на водородном топливе будут отличаться большей мощностью, чем современные дизельные грузовики, а запас хода Nikola One составит 1930 км.

 

Интересную инициативу демонстрирует Исландия, заявив, что она намерена стать первой в мире страной, решившей отказаться от использования ископаемых энергоносителей и перейти на водородную энергетику, как на суше, так и на море.

Если дома и транспорт будут оборудованы водородными топливными элементами, то отпадет необходимость в атомной и гидроэлектроэнергетике, станут не нужны и ЛЭП, передающие электричество, подешевеет металл. Распределённая энергетика на водородных топливных элементах самым существенным образом изменит экономику. Решение фундаментальных физико-химических проблем, связанных с широким внедрением водородной энергетики, приведёт к созданию новых высокотехнологичных материалов и в итоге к шестому технологическому переделу, после которого все государства мира окончательно разделятся на высокоразвитые и безнадёжно отсталые.

 

Привлекательность водорода как универсального энергоносителя определяется экологической чистотой, гибкостью и эффективностью процессов преобразования энергии с его участием. Технологии разномасштабного производства водорода достаточно хорошо освоены и имеют практически неограниченную сырьевую базу. Однако низкая плотность газообразного водорода, низкая температура его сжижения, а также высокая взрывоопасность в сочетании с негативным воздействием на свойства конструкционных материалов, ставят на первый план проблемы разработки эффективных и безопасных систем хранения водорода — именно эти проблемы сдерживают развитие водородной энергетики и технологии в настоящее время.

Хранение газообразного водорода не является более сложной проблемой, чем хранение природного газа. Для хранения очень большого количества водорода экономически эффективным является способ хранения в истощённых газовых и водоносных пластах. Опыт продолжительного хранения (более 10 лет) в подземных хранилищах газа с содержанием 50 % водорода показал полную возможность его хранения без заметных утечек.

Необходимо также отметить, что передача водорода по тем же газопроводам на расстояние 100 км стоит на 20 % дешевле, чем электричества; при расстоянии 1600 км — в два раза дешевле; а при распределении потребителями — в пять раз.

 

Ключевое устройство всей водородной энергетики — топливный элемент, в котором водород, соединяясь с кислородом, превращается в воду; высвободившаяся при этом энергия напрямую становится электрической. Именно отсутствие всевозможных движущихся частей и передаточных звеньев обеспечивает топливному элементу очень высокую эффективность — его КПД превышает 60 %.

 

Для развития потребителей водорода должно быть сначала создано их бесперебойное снабжение водородом, иначе на водородном автомобиле далеко не уедешь. Поэтому развитие инфраструктуры производства, хранения, транспорта и распределения водорода должно опережать развитие инфраструктуры его потребления.

Прогноз увеличения потребления водорода в ближайшие полвека оценивается специалистами в 16 – 20 раз, причем большая часть этого увеличения (до 80 %) связана с использованием водорода как топлива и энергоносителя, из которого порядка 70 % будет использоваться на нужды автотранспорта. За данный период инвестиции в создание мировой водородной экономики составят около 10 трлн.дол.

Как рассказал «Российской газете» старший научный сотрудник Института экономики РАН Иван Капитонов, современная американская экономика очень сильно заточена на технологию двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Новые водородные топливные элементы смогут оказать экономическую конкуренцию ДВС и способны существенно осложнить жизнь американской экономики. Может быть поставлена под сомнение «сланцевая революция», построенная на кредитные деньги, которые надо возвращать еще 15 лет.

 

В России существует задел по основным направлениям водородной энергетики. Среди перечисленных выше направлений следует отметить опыт работ с водородом в ракетной технике, авиации, химической, нефтеперерабатывающей и атомной промышленности, технологический задел по атомно-водородной энергетике и, в том числе, по высокотемпературным гелиевым реакторам.

В СССР в условиях блокадного Ленинграда грузовой автотранспорт (около 600 ед.) был переоборудован на водородное топливо, бравшееся из отработавших свой ресурс аэростатов войск ПВО. Первое успешное испытание самолета на водороде (экспериментальная модель Ту155, выполненная на базе серийного самолета Ту154, один из трех двигателей которого работал на жидководородном топливе) прошло в СССР в апреле 1988 г.

 

По комплексной программе «Водородная энергетика и топливные элементы», которая выполняется институтами РАН, проводится следующая работа.

В Институте прикладной физики создана пиролизная установка конверсии природного газа. Существующий в настоящее время наиболее рентабельный способ производства водорода путём паровой конверсии метана (85% мирового производства водорода) имеет существенный недостаток – выбросы СО2 в атмосферу. Разработанная институтом технология производства водорода не имеет вредных выбросов в атмосферу. При работе установки исходный продукт, метан (94% в природном газе), полностью переходит в водород и углерод.

Пиролиз метана осуществляется с разделением и одновременным удалением из зоны пиролиза твердой фракции (кокса и сажи) и газообразной фракции (водород) при температуре 1400 ± 500 С. Время контакта исходного газа в теплообменнике регулируется с помощью изменения масс – объемного состояния теплообменника. В качестве сырья используется метан (природный газ). В сравнении с традиционной технологией получения водорода из природного газа рассматриваемая технология имеет следующие преимущества:

•  себестоимость водорода, получаемого пиролизом природного газа, в 4 5 раз ниже себестоимости водорода, получаемого электролизом воды, и ниже себестоимости водорода, получаемого пароводяной конверсией природного газа;

•  использование недефицитного сырья – природного газа;

•  в новой технологии отсутствуют экологически опасные твердые, жидкие и газообразные продукты. Вредное воздействие на окружающую среду отсутствует.

В Институте высокотемпературной электрохимии разрабатываются водородные топливные элементы.

В Институте электрофизики разрабатываются нанопорошки для водородного топливного элемента.

 

Необходимость кардинального изменения энергетической политики в сторону сокращения потребления традиционных углеводородных энергоносителей нефти, природного газа и угля является чрезвычайно актуальной проблемой, затрагивающей как общечеловеческие (климат и экология), так и экономико-политические интересы стран импортеров углеводородных топлив.

Реализация концепции водородных энергосистем является основным путем изменения энергетической инфраструктуры в желаемом направлении.

 

Российские правительственные и деловые круги понимают, что необходимо быть готовым к такому повороту событий во избежание депрессионной модели развития страны. Россия имеет высокий научный потенциал и контролирует 50 % мирового производства палладия, использование которого необходимо для реализации целого ряда водородных технологий. Это очень благоприятная ситуация для развития водородной энергетики в стране.