Главная Деятельность РОО "НКО" г. Надым О перспективах водородной и гелиевой энергетики.
Источник: информационное агентство «Военное.рф»
 
[image]

Институт проблем химической физики РАН (ИПХФ) разрабатывает вспомогательную силовую установку (ВСУ) для авиации. Изделие использует электрохимический способ получения энергии, основанный на водородно-воздушных топливных элементах. Разработка ведется в рамках концепции "Более электрического самолета" (БЭС). Первые испытания ВСУ на беспилотниках прошли успешно. Следующие состоятся на двухместном самолете МАИ-223 "Китенок".

"Испытания назначены на осень и зиму этого года. В случаи успеха элементы станут прототипом по созданию ВСУ для крупных гражданских и военных самолетов", - рассказал Военное.РФ разработчик Юрий Добровольский. Он уточнил, что электрический двигатель для "Китенка" закупили у чешской фирмы, какой именно, уточнять отказался. Российские аналоги такой силовой установки не подходят по своим характеристикам. 

Гидравлическая, пневматическая и энергетическая установки в самолетах забирают энергию с маршевого двигателя. В рамках концепции "БЭС" ведущие авиапредприятия создают альтернативные источники питания авиационных систем. Использование стандартных литий-ионных аккумуляторов (Li-ion) нецелесообразно из-за большой массы и малого запаса мощности. Перспективной заменой им станут топливные элементы. 

Топливным элементом называют источник питания, который вырабатывает электроэнергию из топлива, минуя процесс горения. Наиболее эффективным видом такого топлива считается водород. В топливном элементе водород ионизируется, переносится через мембрану и при контакте с воздухом, окисляясь, преобразуется в воду и электричество. Менее эффективные топливные элементы имеют КПД 40-50%, эффективные - более 70%. К примеру, средний КПД стандартного авиационного двигателя равен 20-30%. Лучшим на сегодняшний день электрическим источником питания является литий-полимерные аккумуляторы (Li-Pol) емкостью 250 Вт*ч/кг. Использование топливных элементов позволит увеличить емкость от 4 до 8 раз и достигнуть показателей от 750 Вт*ч/кг. до 1,5 кВт*ч/кг. 

В подтверждение эффективности применения подобных методов с марта 2015 по апрель 2016 года провели испытания. Октакоптер фирмы НЕЛК с водородно-воздушными топливными элементами продержался в воздухе больше трех часов. Энергетическая система разработана ИПХФ совместно с Центральным институтом авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (ЦИАМ) и Объединенной авиастроительной корпорацией (ОАК). Беспилотник создали и протестировали в интересах силовых ведомств. Сейчас его адаптируют для гражданских целей на предприятии "Гиперкоптер" (резидент ИЦ "Сколково"). 

Подобные разработки в настоящее время ведут крупнейшие авиастроительные корпорации Boeing и Airbus. Ни одной из компаний пока не удалось заменить энергию, поступающую с маршевого двигателя самолета, на ВСУ с альтернативными источниками питания. Создание вспомогательной силовой установки на топливных элементах позволит снизить нагрузку на двигатель, удешевит обслуживание самолета и увеличит его экологичность.

На выставке МАКС-2017 продемонстрируют водородный сверхзвуковой пассажирский самолет. На авиасалоне в Жуковском будет показана модель будущего российской гражданской авиации. Модель создавалась в рамках проекта Hexafly-Int, сообщают «Известия». По задумке, пассажирский сверхзвуковой самолет будет работать на водородном топливе, а его максимальная скорость будет достигать 8 тысяч километров в час. Такая скорость позволит совершать межконтинентальные перелеты за пару часов. Открытие МАКС-2017 состоится 18 июля, выставка будет длится несколько дней и на ней будут продемонстрированы самолеты пассажирской и транспортной, а также военной авиации.

Источник: http://gazetadaily.ru/07/16/na-maks-2017-pokazhut-vodorodnyiy-passazhirskiy-samolet/

 

Дирижабли представляют собой исключительно перспективное средство для решения целого ряда актуальных задач в разных сферах жизнедеятельности государства.

 В первую очередь это обусловлено их экономической эффективностью: в то время как традиционная авиация расходует 90% топлива на поддержание самих летательных аппаратов в воздухе и только 10% на полезную нагрузку, у воздухоплавательных средств пропорция обратная.

Принятые в течение последних 7–8 лет энергичные меры позволяют надеяться, что в обозримом будущем в России будет создан воздухоплавательный флот, способный решать широкий круг сложных практических задач.

 

Перспективный воздухоплавательный флот Российской Федерации может включать в себя следующие сегменты:

 

  • - Воздухоплавательный сегмент Вооруженных Сил
  • - Сегменты правоохранительных ведомств и Росгвардии
  • - Сегмент системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
  • - Сегмент информационно-коммуникационной инфраструктуры
  • - Сегмент транспортной инфраструктуры
  • - Сегменты обеспечения развития и эксплуатации ресурсно-сырьевой базы, а также экологического мониторинга и обеспечения природоохранной деятельности Российской Федерации
  • - Сегмент обеспечения научных исследований
  • - Сегмент доведения электроэнергии от солнечных космических электростанций до наземных потребителей
  • - Сегмент обеспечения сельскохозяйственного производства
  • - Сегмент обеспечения туризма и отдыха 
  • - Сегмент Минприроды России

 

Ну и конечно ничто не сравниться с дирижаблем в качестве универсального подъёмного крана. Так дирижабли типа АТЛАНТ обладают грузоподъемностью от 200 до 500 т. Это позволяет осуществлять доселе невозможные проекты, такие как строительство бескаркасных куполов для арктических поселений, строительство крупных технологических объектов (например вышек связи) в труднодоступных местах, оперативная заправка топливом (СПГ, СЖТ, водород и т.п.) энергетических и транспортных объектов непосредственно в месте их текущей дислокации.

Промышленное производство в арктическом регионе дешёвого гелия и водорода создаст прекрасные предпосылки для развития здесь воздухоплавательного флота, что в свою очередь, приведёт к коренному прорывному пересмотру всей стратегии развития арктических территорий  в сторону распределённой водородной энергетики, водородного и гелиевого транспорта, а так же уникальной градостроительной деятельности.

Источник: http://www.vesvks.ru/vks/article/perspektivy-vozduhoplavatelnogo-flota-v-rossii-16273

 

РЕКОМЕНДАЦИИ

выездного "круглого стола" Комитета Государственной Думы по энергетике

"О состоянии и перспективах развития газовой отрасли"

28 марта 2017г. (г. Надым)

3. Обеспечение роста глубокой переработки добываемого газа, учитывающее усложнение компонентного состава осваиваемых месторождений и наличие в нем ценных компонентов, в том числе гелия.

Освоение газовых месторождений в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, содержащих газ со сложный многокомпонентным составом, предполагает создание в регионе специальной инфраструктуры, разработку и совершенствование таких технологий и систем, как:

  • технологии переработки природного газа с высоким содержанием гелия и азота, а также систем очистки и сжижения гелия;

  • системы транспортировки и хранения гелия;

  • технологии газохимических производств высокой единичной мощности.

Технологически развитые страны приняли государственную программу по предварительному извлечению гелия из природного газа, прежде чем направлять природный газ на дальнейшее использование. Потому что если этого не делать гелий просто весь улетит в открытый космос и к тому моменту, когда человечество разовьет гелиевые технологии, гелия на планете практически не останется. Поэтому все дальновидные страны уже сейчас создают у себя в истощенных газовых пластах подземные гелиевые хранилища на этот случай.

В России такой программы нет и гелиевых хранилищ тоже. Мы продолжаем создавать в космосе земной гелиевый шлейф, который обнаруживается астрономами.

В России газообразный гелий получают в основном на гелиевом заводе ООО «Газпром добыча Оренбург» из газа с низким содержанием гелия (до 0,055 %), поэтому российский гелий имеет высокую себестоимость. Освоение и комплексная переработка природных газов крупных месторождений Восточной Сибири с высоким содержанием гелия (0,15—1 % об.), позволяет надеяться на снижение его себестоимости.

Такой путь хоть и выглядит экономически привлекательным, но не приводит к технологическому прорыву России.

Другой путь извлечения гелия из газообразной фракции, остающейся после получения сжиженного природного газа (СПГ) выглядит предпочтительней, но тоже не инновационно, так как достигается традиционным затратным дроссельным охлаждением до -269оС. Ну и конечно, дорогой жидкий гелий закачивать на хранение в подземные хранилища уже становится бессмысленно.

Третий путь получения гелия выглядит самым перспективным и технологически прорывным. При получении водорода на опытной российской пиролизной установке природный газ проходит предварительную сепарацию, в результате которой из него извлекается метан (94% в объёме природного газа), оставшийся газовый концентрат, содержащий уже более 1% гелия может направляться на высокопроизводительные гелиевые установки. Далее часть гелия будет сжижаться и через криотерминал в Сабетте отправляться российским и мировым потребителям, а часть газообразного гелия, направляться по имеющимся незадействованным магистральным газопроводам на длительное хранение в истощённых газовых пластах.

Прорывными могут быть только комплексные решения на основе Мегасайенс проектов, максимально использующие уже имеющуюся ресурсную, промышленную, транспортную и социальную инфраструктуру.