16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/16/957.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 12 (16) декабрь 2001 года

Что горит в топливных элементах?

Энергетика: наука Майя Солдатенкова, г. Саров

Долгие годы Российский федеральный ядерный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (г. Саров, бывший Арзамас-16) занимался обеспечением обороноспособности страны - созданием ядерного оружия. Но с началом глубокой конверсии ядерно-оружейного комплекса страны здесь стали ориентироваться в том числе на решение проблем альтернативной энергетики XXI века. Некоторое время назад в Минатоме РФ была разработана комплексная целевая программа «Топливный элемент». О перспективах развития энергетики на топливных элементах мы беседуем с доктором физико-математических наук Евгением Новицким.

- ЕВГЕНИЙ ЗАХАРОВИЧ, так что же такое топливный элемент?

- Топливный элемент - это химический источник тока, его простейший бытовой аналог - батарейка. Принципиальным отличием топливного элемента является то, что электрическая энергия генерируется в нем до тех пор, пока на анод поступает топливо, а на катод - окислитель. Основные «побочные» продукты ТЭ - тепло и вода. Никакой другой химический источник тока так не работает. На базе топливных элементов можно создавать энергоустановки различной мощности и различного назначения - от единиц ватт до десятков мегаватт.

- А что можно использовать в качестве топлива?

- Топливный элемент «всеяден»: работает при поступлении на анод любого водородосодержащего топлива (после соответствующей обработки) - природного газа, сжиженного газа, синтетического газа, биогаза, метанола, дизельного топлива, продуктов газификации угля.

У топливных элементов есть два громадных преимущества, благодаря которым без них уже сейчас сложно представить энергетику XXI века.

Первое - эффективность, чрезвычайно высокий коэффициент полезного действия (у лучших современных энергоустановок кпд может достигать 34-36%). Использование технологии топливных элементов позволит повысить кпд до 75% по электроэнергии. Прибавим к этому, что топливный элемент одновременно вырабатывает еще и тепло, которое может быть утилизировано непосредственно или использовано для запуска турбины с целью получения дополнительного количества электроэнергии. В результате суммарный кпд системы может достигать 90-95%. Более эффективной энергетической системы человечество пока не знает.

Второе преимущество - экологическая чистота. Все ныне существующие энергоустановки уступают установкам на топливных элементах по экологической чистоте в десятки и сотни раз.

Энергоустановки на топливных элементах наряду с АЭС нового поколения, возобновляемыми источниками энергии (ветер, вода, солнце) будут определять облик энергетики первой половины XXI века. Япония, например, уже к 2010 году планирует 13% всей энергии вырабатывать за счет топливных элементов.

- Насколько я знаю, у ВНИИЭФ существуют серьезные планы сотрудничества с американскими исследователями в этой области?

- Да. Мы создали Российско-американский консорциум по топливным элементам (РАКТЭ, по-английски - RAFCO). Хотя Россия пока отстает в развитии технологий топливных элементов, американцы готовы сотрудничать с нами, так что создание консорциума в определенной мере - аванс для нас.

- Есть ли уже успехи в деятельности РАКТЭ?

- Во ВНИИЭФ разработана лабораторная технология расплава карбонатных топливных элементов. Отделение автономной энергетики занимается разработкой установки с их использованием. Мы уже нашли в России серийное производство, которое способно выпускать необходимые нам активные компоненты. Но все упирается в деньги, без них даже самые блестящие идеи не могут быть воплощены в жизнь. Чтобы говорить об успехах, нужно создать и испытать экспериментальную установку, что требует вложения немалых средств.

- А каковы совместные российско-американские проекты в рамках РАКТЭ?

- Таких проектов несколько. Один из них - арктический. Он призван показать, что установки на топливных элементах хорошо работают в суровых условиях. В России мы его рассматриваем для возможного использования в районах добычи нефти и газа на Крайнем Севере. Выбор Арктики не случаен, это один из наиболее уязвимых в экологическом отношении районов земного шара. Экологически чистая энергетика нужна здесь в первую очередь. Немаловажно, что установки на топливных элементах могут поставляться в полной заводской готовности, дистанционно управляемы, автономны, и это делает их еще более привлекательными для северных малонаселенных районов.

Другой проект РАКТЭ предназначен для западных горных и пустынных штатов США, а также для соответствующих областей России и СНГ, где отсутствует централизованное снабжение электроэнергией. Экстремальные условия здесь другого плана - большой перепад температур. Надеемся, что применение топливных элементов будет весьма удачным и в этом случае.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 12 (16) декабрь 2001 года:

  • Туруханская ГЭС: работа разворачивается

    22 - 23 ноября этого года в Санкт-Петербурге под эгидой РАО «ЕЭС России» проходило второе всероссийское совещание гидроэнергетиков. В совещании участвовали ведущие научные и проектные институты отрасли, представители строительных организаций и энергомашиностроительных заводов. На совещании прозвучали доклады Председателя Правления РАО «ЕЭС России» А. Б. Чубайса, Заместителя Министра Энергетики В. В. Кудрявого и др. В докладах были освещ...

  • Решения Второго Всероссийского совещания гидроэнергетиков

    Второе Всероссийское совещание гидроэнергетиков было проведено по инициативе Российского акционерного общества энергетики и электрификации «ЕЭС России», Государственной Думы Российской Федерации, Министерства экономического развития и торговли, Министерства энергетики Российской Федерации, Российской Академии наук, Международной энергетической академии и ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт им. Б.Е. Веденеева». Проведе...

  • Касьянов ищет компромисс

    Председатель Правительства РФ Михаил Касьянов заявил, что Россия не пойдет на значительное сокращение экспорта нефти. Вместе с тем он не исключил возможности небольшого сокращения экспорта «для стабилизации цен, удержания их в справедливом коридоре» и напомнил, что Россия уже пошла на снижение уровня добычи нефти на 30 тыс. баррелей в день. По его словам, при определении энергетической политики российское Правительство придерживается ...

  • Путин поставил точку

    «Поставлена последняя точка в большой работе, которую мы вместе с нашими украинскими коллегами проводили последние год-полтора в газовой сфере», - заявил Президент РФ Владимир Путин на традиционном совещании в Кремле с членами российского Правительства. Как сообщили в пресс-службе Президента, В.Путин сообщил, что киевская Рада ратифицировала три соглашения в газовой отрасли. Президент отметил, что теперь все договоры «приобрели окончате...

  • Япония: Выброс двуокиси углерода вырос на 9 миллионов тонн

    Японское информационное агентство Дзидзи Пресс (Jiji Press) сообщило, что в 2000 финансовом году (завершившемся в марте 2001) выброс двуокиси углерода 10 японскими энергосистемами вырос до 311 млн тонн, что на 9 млн больше, чем в предыдущем году. Среди причин — рост энергопотребления на 2.5%. Поставщик энергии в столице и прилегающих регионах - Tokyo Electric Power Co. — нарастил выброс на 2.8 млн тонн. Также значительно вырос выброс ...