ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Проекты по разработке топливных элементов для автономного электро- и теплоснабжения


Проект
Твердооксидный топливный элемент

Разработка устройства для прямого преобразования химических (окислительно-восстановительных) реакций в электрический ток и тепло. Электрохимический генератор на основе ТОТЭ позволит:

обеспечить автономное электро- и теплоснабжения индивидуальных жилых строений и коттеджных поселков, объектов АПК (животноводческие фермы, теплицы).

— создать вспомогательное и резервное энергообеспечение наземных и водных транспортных средств;

— обеспечить электроснабжение труднодоступных, удаленных и изолированных объектов (северные объекты, трубопроводы, телекоммуникационные вышки).

Автономное электро- и тепло обеспечение на основе ТОТЭ будет способствовать освоению новых территорий под жилищную застройку, развитие АПК, что актуально для РФ.

Для реализации проектов команде проекта необходимо: разработать новые материалы (керамики, стекло- и металлокерамические композиты) с требуемым набором свойств за счет выбора состава и нано- микроструктуры; изготовить ТОТЭ на основе аддитивных технологий, включая гибридную 3D-печать фотоотверждаемыми керамическими и металлическими пастами и чернилами; изготовить облегченных интерконнектов с использованием пористых керамических и металлических слоев.


Проект
Топливный процессор риформинг

Риформинг углеводородов «на борту» — процесс преобразования углеводородов (газ, нефть и пр.) в различные виды соединений, в первую очередь с выделением водорода для использования в топливной энергетике. Прорывом технологии является использование микрореакторов и микролитов, которые обеспечивают снижение общего размера установки в 20 раз, веса установки в 10 раз, при этом эффективность переработки углеводородного сырья превышает 80 % от существующих аналогов

Риформинг является важной частью исследования для проекта ТОТЭ, требуется разработка такого вида катализатора и реактора (РФ), с помощью которого будет возможно подключить установку ТОТЭ к обычному магистральному газу в каждом Российском доме и разработанный катализатор, и реактор позволят преобразовать углеводороды любого качества в нужный для установки ТОТЭ водород.

Водородная энергетика, отвечающая требованиям устойчивого развития, будет играть важную роль в решении вопросов загрязнения окружающей среды, изменения климата и энергоснабжения. При переходе к водородной энергетики необходимо обеспечить инфраструктуру производства и распределения водорода. В химическом и нефтехимическом секторах паровая конверсия метана является основным процессом, наиболее экономичным и эффективным, для получения до 48% всего водорода, для этого применяются трубчатые реакторы с насыпным слоем катализатора на основе никеля, работающие при 500-950 ºC и 5-25 бар.

Риформинг также применим в:

— электрификации и отопление бытовых помещений;

— автомобильный транспорте;

— ж/д  и морской транспорте.


Проект
Низкотемпературные топливные элементы

Разработка электрохимического устройства, преобразующего химическую энергию водорода и кислорода в электрическую энергию. Ключевыми преимуществами низкотемпературных перед другими видами топливных элементов и двигателей являются высокий коэффициент полезного действия (до 50%), бесшумность работы, отсутствие движущихся частей и выбросов в окружающую среду (кроме воды).

Сфера применения топливных элементов широка, например:

— в летательных аппаратах

— в автотранспорте

— в железнодорожном транспорте

— в энерго- и теплоснабжении зданий

— в выработке электроэнергии и пр.