На горизонте – совсем новые энергоресурсы - Энергетика и промышленность России - № 13-14 (225-226) июль 2013 года - WWW.EPRUSSIA.RU

На горизонте – совсем новые энергоресурсы

Одним из наиболее заметных событий Петербургского международного экономического форума стала церемония вручения международной энергетической премии «Глобальная энергия».

Лауреатами премии этого года стали профессор, управляющий Yoshino Laboratories Акира Йосино (Япония) и президент РАН, академик, руководитель Объединенного института высоких температур РАН Владимир Фортов.

Напомним, что международная премия «Глобальная энергия» – это награда за выдающиеся научные исследования и научно-технические разработки в области энергетики, содействующие повышению эффективности и экологической безопасности источников энергии на Земле в интересах всего человечества. Решение по выбору лауреатов премии принимает Международный комитет в составе двадцати пяти ведущих ученых из десяти стран. Номинационный пул премии – две тысячи семьсот ученых из пятидесяти шести стран.

Премия учреждена в России в 2002 году при поддержке компаний «Газпром», «Сургутнефтегаз» и ФСК ЕЭС. Премиальный фонд в 2013 году составил 33 миллиона рублей. За десять лет лауреатами премии стали двадцать девять ученых из девяти стран: Великобритании, Германии, Исландии, Канады, России, США, Украины, Франции и Японии.

В общей сложности в этом году Международным комитетом было рассмотрено 82 представления на премию. Наиболее популярные темы: решения в сфере тепловой энергетики, электроэнергетики, атомной и возобновляемой энергетики, а также термоядерного синтеза.

На этот раз лауреаты премии Владимир Фортов и Акира Йосино рассказывали о сути своих работ не только в рамках форума, но и за его пределами, в частности на симпозиуме «Энергия мысли» в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ».

Запасов гидратов больше, чем обычного газа

– Запасов гидратов больше, чем разведанных запасов обычного газа, – сказал президент РАН Владимир Фортов, отвечая на вопрос «ЭПР» о научных целях его погружения на дно Байкала, где обнаружены газовые гидраты. – Одно из направлений по изучению новых энергоресурсов связано с газовыми гидратами. Гидраты, похожие на снег, образуются из воды и газа при определенном давлении и температуре. В частности, на Байкале – на глубине до одного километра. Если эту структуру вытащить наверх, то из нее выходит метан. Проблема – как газ извлечь? Кажется, японцы задачу уже решили и запустили первую установку.

По мнению господина Фортова, перспективы широкого применения в России вторичных и возобновляемых источников энергии есть, и зеленая энергетика будет развиваться, «но сегодня это все буксует потому, что у нас много более предпочтительных по цене ресурсов: газ и нефть просто дешевле».

– Относительно возобновляемых источников скажу так, – отметил Фортов. – У них, допустим у солнечных батарей, одна общая проблема: невысокие локальные мощности. Другими словами, если в атомной и тепловой энергетике достаточно компактные установки дают колоссальные мощности, то солнечные батареи не могут быть компактными и должны занимать огромные площади.

О кардинально новых генераторах тепловой энергии, основанных на так называемом принципе холодного ядерного синтеза, Владимир Фортов говорил весьма скептично:

– Проверки, которые были сделаны квалифицированными учеными, окончились пшиком. Нужно дождаться каких‑то реальных экспериментов и тогда делать выводы. Говорить о какой‑то перспективности таких установок рано.

Напомним, что Владимир Фортов удостоен премии «Глобальная энергия», как сказано в официальных документах, «за исследования теплофизических свойств и мощных импульсных энергетических устройств, положенных в основу создания импульсных генераторов, сильноточных токоограничителей, имитаторов ударов молний высоковольтных линий электропередач и эффективных устройств преобразования энергии».

Фундаментальные работы ученого связаны с космической физикой. Он также известен как создатель и руководитель нового научного направления – динамической физики неидеальной плазмы, которое открывает путь и к созданию принципиально новых источников энергии.

В ходе лауреатской недели президент РАН определил свою позицию и по некоторым общим проблемам. Например, он считает, что необходимо увеличивать финансирование проектов в сфере науки и инновационных технологий и что такая тенденция наметилась:

– В настоящее время, – сказал академик, – производительность труда в России ниже, чем в развитых странах, в три-пять раз. Без ухода от сырьевой экономики повысить этот показатель невозможно в принципе. А уйти от «сырьевой иглы» мы сможем, только развивая высокие технологии и инновации. Другого выхода у России попросту нет.

Академик также уверен, что образование специалиста, который не должен генерировать новые идеи, а должен использовать существующее знание, должно иметь один стиль, а образование ученого – совершенно другой. В последнем случае важна связь вузов с академическими институтами, где есть кадры и материальная база.

– Самое лучшее, – говорит президент РАН, – смотреть, как работают талантливые люди. Например, для меня было решающим видеть, как работают такие ученые, как Яков Зельдович, Николай Семенов, хотя специально они не учили работать или делать доклады.

Аккумуляторы как энергетическая революция

– Думаю, я могу сделать аккумулятор для коттеджа, но это не дешевое удовольствие, – сказал другой лауреат, Акира Йосино, отвечая на вопрос нашей газеты по поводу «зеленой» энергетики, точнее, по поводу накопителей энергии, в том числе и для индивидуального жилищного строительства.

– В Японии сейчас устанавливаются такие аккумуляторные батареи, – продолжил он, – именно для индивидуального жилищного строительства, но их стоимость – порядка одного миллиона иен. Промышленное производство автономного питания для коттеджей начинается, но его масштабы невелики. Самая большая проблема – стоимость. Полагаю, пройдет много времени, пока мы сможем распространить это на большое количество домов. Сегодня вопрос еще и в значительном энергопотреблении домашних электроприборов.

Напомним, что Акира Йосино награжден премией «за исследование и создание литиево-ионных аккумуляторов для информационных и коммуникационных устройств, электрических и гибридных транспортных средств».

По словам японского лауреата, появление литий-ионных аккумуляторов называют энергетической революцией. Они кардинально отличаются от источников питания предыдущего поколения двумя новшествами: безводным электролитом и электродами из углеродсодержащего материала. Это позволило получить от них вместо 1,5 В втрое больше – 4,5 В и, кроме того, сделать их меньше и легче.

Любопытно, что ученый начинал работу над этим аккумулятором, думая об источнике питания для восьмимиллиметровой кинокамеры, а закончил, предложив источник питания для продуктов новой ИТ-цивилизации. Сегодня они используются практически во всех мобильных телефонах и ноутбуках.

Акира Йосино считает, что исследователь, занимающийся подобными работами, проходит три стадии: поиск верного направления, изучение выбранного направления и, наконец, решение вопросов, связанных с производством и выводом продукта на рынок. У него весь процесс занял около пятнадцати лет – с 1981 по 1995 год, но время пролетело быстро, потому что «каждый раз решались новые задачи».

Очередное направление исследований Акиры Йосино – аккумуляторы для электромобилей.

Отвечая на вопрос об организации исследований в Японии, ученый сказал, что на его родине распространена практика создания консорциумов, в том числе с участием государства и общественных организаций. Кроме того, в Японии принято приглашать талантливых студентов из университетов работать в различные промышленные компании.

«Превратить идею в новую технологию – это круто!»

В рамках форума о своих работах рассказали и победители всероссийского конкурса молодежных исследовательских проектов «Энергия молодости». По словам президента НП «Глобальная энергия» Игоря Лобовского, этот конкурс чуть младше премии «Глобальная энергия»: он проводится с 2004 года. За это время немало коллективов-победителей получили финансирование на продолжение исследований, и теперь дело за бизнесом, который должен вложиться в промышленное воплощение и вывод готового продукта на рынок.

Если конкретно, то реализация одного из проектов, представленных участникам форума и студентам петербургских вузов, позволила получить топливный водород из биомассы. Процесс уже опробован на биоспутнике.

– Грубо говоря, – пояснил молодой ученый Андрей Шестаков, – мы нашли микробные сообщества, поедающие отходы и продуцирующие водород, который можно использовать в топливных элементах или где‑то еще.

Другой проект привел к созданию топливного элемента на основе новых металло-полимерных нанокомпозитных материалов для электронной аппаратуры. Главное достижение этой работы в том, что новый материал содержит в четыре раза меньше драгоценных металлов, в данном случае платиновой группы, чем прежний.

Третья работа позволила «добыть» топливный этанол из биомассы, а четвертая – повысить эффективность и надежность паротурбинных установок ТЭС и АЭС за счет аэродинамического совершенствования проточных частей турбомашин.

Почему же молодые ученые сами не возьмутся за производство и вывод продукта на рынок? На этот вопрос Андрей Шестаков ответил:

– Если ты можешь превратить идею в новую технологию – это круто. Это ни на что не променяешь. Производство и вывод на рынок – это совсем другой вид деятельности. Я думаю, каждый должен делать свое дело.

Кабельная арматура, АЭС, Возобновляемая энергетика, Газпром, ЕЭС , Мощность, Солнечная батарея , Турбины, ТЭС , ФСК, Электромобиль , Энергия , Возобновляемые источники энергии (ВИЭ), Провод, Электроэнергетика

Логин:
Пароль:
Запомнить меня
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь: