Водородное электричество для министерства обороны

[zzaharr.livejournal.com]

Оригинал взят у zzaharr в Водородное электричество для министерства обороны

В Министерстве обороны много денег, а в корпорации «РосАтом» много супертехнологий. Да они просто созданы друг для друга – видимо решили в госкорпорации и полезли в свои интеллектуальные закрома. А там оказывается не только царь-бомбы, «кузькины матери» и ядерные реакторы, но и еще много чего интересного, скрывающегося под невзрачным термином «неядерное производство».





Так что же интересует военных? А интересует их электричество, вернее его получение в самых что ни на есть военно-полевых условиях, когда ничего нет, а вот электричество должно быть.

Схожие условия, например в космосе. А тема электричества в космосе знакома российским атомщикам очень хорошо уже на протяжении почти полувека. Лунная Н-1 и орбитальный «Буран» (на фото вверху), все они имели на борту электрохимические преобразователи тока, небольшие электростанции, мощностью от 1 до 20 КВт.
"Буран" закрыли, а вот ЭХГ "Фотон" получил дальнейшее развитие.

1993-2001 - разработан высоковольтный ЭХГ (320В) мощностью 10 кВт (для СКБК, г.Санкт-Петербург);

1997-1999 г.г. – проведена модернизация ЭХГ «Фотон» с целью увеличения номинальной мощности с 10 до 25 кВт («Фотон-М») (для ОАО «АВТОВАЗ», г. Тольятти);

2000-2002 г.г. – проведена модернизация ЭХГ «Фотон» с целью увеличения номинальной мощности с 25 до 40 кВт («Фотон-МВК») (для ОАО «АВТОВАЗ», г. Тольятти);

2002-2004 г.г. – проведена модернизация ЭХГ «Фотон» с целью обеспечения работы ЭХГ на воздухе («Фотон-МВВ») (для ОАО «АВТОВАЗ», г. Тольятти).





Автомобили были вполне подвижные, но уж слишком дорогие. Штучное производство ЭХГ задирало их стоимость до 300 000$.

Суть работы таких установок, до неприличия проста - с одной стороны подается водород,  с другой кислород, а на выходе мы имеем дистиллированную воду и электричество.





На состоявшемся сегодня брифинге, один из руководителей предприятия-разработчика подтвердил, что работы в этом направлении активизированы. Проекты разработок энергоустановок на базе топливных элементов в интересах военного ведомства проходят качественный анализ. Однако ответить на вопрос, в каких именно целях эти установки будут использоваться, источник отказался.
Однако если углубиться в архивы, то можно прикинуть в каком направлении могут двигаться атомщики.





Кстати! Для непрерывного функционирования оборудования американских военных баз, в случае перебоев с электричеством, на их территории имеются резервные энергетические установки. Раньше эту роль выполняли дизельные генераторы, однако с недавнего времени Министерство обороны США стало искать им альтернативу. Оно руководствовалось доводами, что работающий дизель является слишком очевидной целью для потенциальной атаки, кроме того, он занимает много места, и для его роботы постоянно требуется держать запас топлива, которое также занимает внушительный объём. Как сообщает интернет-издание Earth Techling, наиболее подходящей кандидатурой на замену дизелям специалисты посчитали топливные элементы.

Еще про использование водорода, как топлива  вот здесь: Десять дней в воздухе, без посадок и дозаправок
Спасибо за внимание.

Comments

[muh2.livejournal.com]

Этак - все возобновляемый источник энергии. СО2 можно разложить до угля и кислорода (а уголь потом перевести в иглеводороды). Для тупого электролиза нужно до хрена энергии.

[agent-sg.livejournal.com]

Теоретически- да. В природе так и происходит, только за очень длительный срок.

Ну а в чем проблема? КПД всей системы в целом, побольше чем у ДВС.

[muh2.livejournal.com]

Вы пока не определили, что есть "вся система".

Ну и да, за фразу "водород - источник энергии" нужно больно пороть и разжаловать в первокурсники.

[ljeka.livejournal.com]

Фраза то верная. Водород действительно источник энергии. На небо посмотрите.

[muh2.livejournal.com]

Да не про нас.

[agent-sg.livejournal.com]

Система- в нашем случае это "генератор водорода" и ЭХГ.

[muh2.livejournal.com]

У генератора водорода на входе - что? Электричество? Ну тогда конечно. Это да, тут великое достижение - преобрзование из электричества в электричество с кпд выше ДВС, да.

[agent-sg.livejournal.com]

Можно и температуру, и тот же метан.

[muh2.livejournal.com]

Температура на входе? Похоже первокурсник для Вас будет не разжалованием, а повышением.

А вот с метаном - можно поподробнее - за счет чего кпд системы с метаном на входе будет выше кпд ДВС (ну пусть на том же метане, для простоты)?

[agent-sg.livejournal.com]

А вы, похоже, сугубо теоретик, и вдобавок спите с толковым словарем под подушкой ?

Как минимум, за счет отсутствия генератора. Ну даже без этого, если взять КПД большинства ДВС в 20-40%, то у ТЭ на метане КПД будет около 50%. А за счет чего- я так понимаю, за счет меньшего количества выделяемой теплоты.

[muh2.livejournal.com]

За счет отсуствия какого генератора? Откуда взялся топливный элемент, если речь шла о водородном?

Я, разумеется, теоретик, поскольку практиков использования водородных либо топливных элементов - крайне мало. Вы - один из них?

[agent-sg.livejournal.com]

Топливный элемент, это общее название. Если на входе водород- то он называется водородный топливный элемент. Если второй компонент- кислород, то водород-кислородный топливный элемент. Если воздух - то водород-воздушный. Еще можно встретить название топливная ячейка, электро-химический генератор.

Топливный элемент выдает немного тепла, водяной пар, но в основном- электричество. Это его достоинство и послужило основой для написания автором этого поста. И для того, чтобы сравнивать с ним ДВС, то на выходе хорошо бы получать одно и тоже.

Отчасти я работаю с топливными элементами.

[muh2.livejournal.com]

Он вообще-то обычно употребляет в более узком смысле. Но неважно, переформулируем. Речь шла об элементах, работающих на водороде. Откуда взялся метан?

[agent-sg.livejournal.com]

Вы же сами спросили: "за счет чего кпд системы с метаном на входе будет выше кпд ДВС (ну пусть на том же метане, для простоты)?"

Но я, кажется, понимаю, к чему вы клоните. Хотя топливный элемент может работать на метане, в некоторых случаях для дополнительного повышения КПД, и по некоторым техническим причинам, используют риформинг, т.е. берут продукты реакции ТЭ: воду и тепло(избыточное), и обрабатывают этим реагенты на входе, за счет чего из того же метана выделяют водород. По сути- это изменение технологического процесса, а не самой сути работы ТЭ,

[muh2.livejournal.com]

Я никуда не клоню. Мы обсуждали водородную батарею. Вы сказали, что ее кпд выше. Я спросил, что на входе - Вы сначала что-то сказали об электролизе (что уже смешно), а потом сказали - метан. Ну вот и скажите мне кпд системы, использующую водородную батарею и метан для получения водорода.

[agent-sg.livejournal.com]

Максимум на данный момент- 56 %, средние показатели около 50ти.

[muh2.livejournal.com]

Неплохо. А каким образом получают водород из метана?

[agent-sg.livejournal.com]

Т.н. риформинг. Под воздействием высокой температуры и пара, продуктов реакции самого ТЭ, метан разлагается на водород и, то ли СО, то ли СО2. Я с этим еще в живую не сталкивался, по этому не могу расписать реакции, и куда идут их продукты, где то читал, что тоже используются.

[muh2.livejournal.com]

Побочный продукт там, натурально, один - углекислый газ. Эффективность где-то 60%, если верить вики, не знаю - включено ли сюда потерянное тепло, которое можно использовать для, скажем, обогрева. То есть чтобы у всей цепочки кпд был 50, топливный элемент и, если речь идет о последующем преобрзовании в механическую энергию, мотор, должны иметь кпд 80%.

[agent-sg.livejournal.com]

Не знаю точно, как у высокотемпературных ТЭ, но низкотемпературные под нагрузкой надо здорово охлаждать, т.е. тепло в КПД не учитывается.

[muh2.livejournal.com]

Или создатели говорят "А мы будем этим теплом дома греть" и учитывают.