|
АО "Гиредмет" работает над
технологией прямого получения
электричества из водорода
Специалисты АО "Гиредмет", входящего
в государственную корпорацию "Росатом",
приступили к разработке технологии
прямого получения электричества из
водорода, без сжигания газа.
Топливный элемент проектируемых
установок выполнен из редкоземельных
элементов и обладает КПД до 60 %.
В октябре 2020 года правительство
утвердило план развития водородной
энергетики в России до 2024 года. 5
августа 2021 года появилась
концепция, в соответствии с которой
компания "Русатом Оверсиз"
приступила к пилотному проекту
организации на Сахалине производства
водорода. Таким образом, в стране
появится собственное производство
низкоуглеродного топлива для
внутреннего рынка и для экспорта в
Азию.
Для преобразования водорода в
электрическую энергию требуются
эффективные и доступные потребителям
технологии. Решением этой задачи
занимается Государственный
научно-исследовательский и проектный
институт редкометаллической
промышленности (АО "Гиредмет").
В 2022 году АО "Гиредмет" выиграло
субсидию Министерства промышленности
и торговли России для производства
энергетических установок на базе
собственных среднетемпературных
твердооксидных топливных элементов,
которые позволят извлекать энергию
из водорода напрямую, минуя сжигание
газа и получение пара с последующей
подачей на турбину.
Проект реализуется при финансовой
поддержке государственной корпорации
"Росатом" в сотрудничестве с частным
учреждением "Наука и инновации",
Институтом химии твердого тела
Уральского отделения РАН,
Центральным научно-исследовательским
институтом черной металлургии имени
Бардина и Российским
химико-технологическим университетом
имени Менделеева.
Классический подход к выработке
энергии из сгорания топлива
осуществляется через преобразование
механической энергии в
электрическую, что происходит,
например, в дизельных генераторах. В
предложенной специалистами АО "Гиредмет"
технологии речь идет о прямом
преобразовании энергии. Механизм
схож с работой обычной батарейки. В
системе присутствуют катод, анод и
электролит. Разница в том, что в
качестве топлива или реагентов с
одной стороны электролита подается
водородное или углеводородное
топливо, с другой поступает воздух
или другой окислитель. При
протекании реакции вырабатывается
электричество, а ее продуктом
является вода.
Среднетемпературные топливные
элементы были выбраны потому, что на
данный момент эта технология
позволяет снимать максимальные
плотности мощности, а снижение
температуры до 600-700 °C
увеличивает срок службы устройств.
Прибор, разрабатываемый учеными,
рассматривается как основной узел
стационарных энергетических
установок.
АО "Гиредмет" активно
взаимодействует с департаментом
металлургии и материалов
Министерства промышленности и
торговли для разработки сплавов,
которые станут основой топливного
элемента. Уже создан ряд
функциональных материалов. В
настоящее время отрабатывается
технология изготовления первой
ячейки топливного элемента.
К производству энергетических
установок на среднетемпературных
твердооксидных топливных элементах в
промышленных масштабах планируется
привлечь внеотраслевых
индустриальных партнеров, что, среди
прочего, позволит нивелировать риски
при выводе решения на рынок и
минимизировать использование
инвестиционных ресурсов
государственной корпорации "Росатом".
После получения опытных образцов
топливных элементов потребуется
промышленная база для перехода к
производственной фазе, которую
смогут обеспечить компании-партнеры.
Ряд крупных предприятий уже проявил
заинтересованность в проекте, с
некоторыми из них подписаны договоры
о сотрудничестве и разработаны
дорожные карты. Поскольку топливный
элемент является частью такой
комплексной и сложной системы, как
энергетическая установка, ее
создание начнется в сотрудничестве с
одним или несколькими партнерами.
На данный момент проект проходит
стадию научно-исследовательских и
опытно-конструкторских работ. После
полного цикла опытно-промышленных
испытаний предполагается
организовать мелкосерийное
производство водородных станций для
оценки их эффективности в реальных
условиях.
План-график создания технологии и
вывода продукта на рынок составлен
до 2028 года, но по условиям
получения субсидии Министерства
промышленности и торговли АО "Гиредмет"
уже в 2025 году должно начать
продавать водородные
среднетемпературные твердооксидные
топливные элементы собственной
разработки.
#водород #гиредмет #росатом |
12.12.2023
>
источник
|
Новости
отрасли криогенного оборудования,
технологий, технических газов, события
