Результаты исследований в области водородной энергетики

05.05.2014 г.

Топливные элементы водородного типа, в основе которых лежит технология нанокомпозитных мембран, являются самыми эффективными источниками электрической энергии в мире. В реальном времени над их разработкой трудятся ученые физико-технического института Российской Федерации ИрГТУ. Согласно заявлению ведущего научного сотрудника А. Чеснокова, проект по созданию ультрасовременных мембран нанокомпозитного типа для дальнейшего использования в составе высокоэффективных источников электроэнергии будет реализовываться усилиями ИНЦ СО РАН.

Основополагающее преимущество энергетики водородного происхождения основывается на физическом процессе преобразования молекул натурального вещества в полезную электрическую энергию. А. Чесноков также подчеркнул, что для проведения проекта инженеры приняли решение взять электрогенератор дизельного типа. В данном случае процесс сжигания дизельного топлива будет происходить в самом двигателе. Соответственно, энергия сгораемых объемов топлива будет постепенно преобразовываться в тепловую энергию, которая потом также может трансформироваться в электрическую энергию. К сожалению, на каждом из этапов трансформации часть полезной энергии будет теряться, поэтому показатель КПД разрабатываемого устройства инженеры не могут повысить более 30%. Этих значительных потерь удастся избежать лишь в том случае, если вместо дизельного топлива использовать топливные элементы. В данном случае показатель КПД можно повысить примерно до 90%.

Область использования таких конструкций как светодиодные прожекторы просто огромна, они применяются для освещения производственных и торговых площадей, помыленных цехов, склaдских пoмeщeний, улиц, пaркoв, cтaдиoнов, cтoянок, мocтoв, туннeлeй. 

По мнению А. Чеснокова также необходимо отметить, что используемые топливные элементы должны обладать небольшими габаритными размерами и весом. Благодаря этому будет достигаться высокая бесшумность работы установки, экономичность с точки зрения потребляемых объемов топлива и самое главное экологическая чистота всех физических процессов. Электрическая энергия в основном вырабатывается на базе ТЭЦ, когда происходит процесс сжигания угля и выбрасывается в атмосферу огромнейшее количество вредных веществ. В свою очередь, используемые в рамках данного проекта топливные элементы могут генерировать электрическую энергию. Во время этого физического процесса абсолютно не наносится вреда окружающей среде, ведь в результате всех производственных процессов человек получает обычную воду.

На пути развития и дальнейшего внедрения данной технологии основным препятствием является высокая стоимость используемых технологических элементов. Поэтому практически все усилия ведущих инженеров страны были направлены в сторону кардинального снижения стоимости технологии по сравнению с более дешевыми аналогами. Значительный прогресс был достигнут благодаря использованию более дешевых материалов и доступного сырья. Используя ультрасовременные технологии синтеза водорода, им удалось достигнуть оптимальных мощностных характеристик на мембранах топливных элементов. Применение данных топливных элементов для обеспечения бесперебойного питания космических и беспилотных аппаратов, мобильных устройств и электромобилей позволяет инженерам выйти на новые уровни энергетической независимости приборов от источников электропитания.