16+
Регистрация
РУС ENG
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.

Провод, АЭС, Мощность, Топливо, Турбины, Электроэнергия , Энергия , Альтернативная энергетика, Кабельная арматура

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.