Профиль — инновации Группа томских ученых подготовила проект по созданию конкурентоспособного образца водородного топливного элемента для двигателей автомобилей. Чтобы наладить опытно-конструкторское производство, группа ученых намерена участвовать в конкурсе резидентов томской технико-внедренческой зоны.
Геннадий Хандорин считает, что исследования по водородной энергетике в первую очередь должны интересовать нефтяников Изучением водорода, как альтернативы нефти и газу, в Томске занимаются не одно десятилетие. Это направление является одним из основных в деятельности Томского атомного центра (ТАЦ). Исследования предполагают применение водородного топлива прежде всего для автомобилей. «Водород будет использоваться не в двигателе внутреннего сгорания, хотя и такие идеи есть, — говорит директор Томского атомного центра Геннадий Хандорин.
— Схема предполагает наличие особого топливного элемента. Именно это устройство при потреблении водорода генерирует электрический ток, являющийся движущей силой автомобиля». В целом данная технология не нова. По дорогам стран Европы и США ездят десятки тысяч автомобилей, работающих на водороде. Однако все плюсы применения водородного топлива перекрывает один большой минус: автомобильный двигатель нормальной мощности на водородных топливных элементах стоит более $100 тыс. Томским исследователям предстоит решить по крайней мере три проблемы, которые и составили суть подготовленного ими проекта.
По словам одного из его авторов — заведующего кафедрой водородной энергетики и плазменных технологий Томского политехнического университета профессора Валерия Кривобокова, — ученые намерены создать топливный элемент, приемлемый по своим мощностным и весогабаритным характеристикам для использования в автомобиле и, что особенно важно, более дешевый. За рубежом при изготовлении топливного элемента применяются дорогие металлы — платина и палладий.
Поисковые работы томичей показывают, что можно обойтись без драгметаллов. Минимальная удельная стоимость единицы мощности такого элемента составляет не менее $1000 за КВт. Томские ученые намерены разработать топливный элемент, при использовании которого себестоимость одного киловатта составит $500. Также для удешевления продукта предполагается усовершенствовать технологию производства топливных элементов. Одновременно разработчики пытаются найти оптимальный способ получения водорода. Самым распространенным методом во всем мире сегодня является электролизный процесс.
Электролизеры обладают большой производительностью, но имеют низкий КПД. Часть электрической энергии, которая расходуется в этом процессе, уходит на нагревание электролита и конструкций. Томичи нашли более эффективный способ: их разработки предполагают выделение водорода из воды путем химических реакций. Еще один момент, над которым работают в Томске, — это технология хранения и аккумулирования водорода в приемлемой для транспорта форме. Самым удобным вариантом ученые считают хранение водорода в твердом виде — на основе новых наноматериалов с высокой сорбционной активностью.
«Есть некоторые элементы и химические соединения, которые поглощают водород, оставаясь в твердом состоянии, — объясняет Геннадий Хандорин. — Таким образом, вместо бензобака в автомобиль можно будет поместить коробку, например, с пластиной, насыщенной водородом. При ее нагревании водород начнет выделяться». Сейчас ученые томских институтов, занимающиеся разработками в области водородной энергетики, готовятся к участию в конкурсе на получение права работать в томской технико-внедренческой зоне. Но инвесторов этого проекта в Томске пока найти не могут. «У меня есть представление о том, где эти контакты нужно искать и где эта энергетика должна найти заинтересованных людей, — говорит Геннадий Хандорин.
— Это прежде всего нефтепереработчики, нефтехимики и газовики. Настанет время, когда им нечего будет добывать и перерабатывать, поэтому лучше сегодня подумать о том, чтобы перевести бизнес на использование водорода. Это будет правильная переориентация. Не альтруизм, а чисто прагматический подход». С ходом работ по водородной энергетике недавно ознакомился губернатор Томской области Виктор Кресс и назвал эти исследования «чрезвычайно перспективными». Авторы проекта надеются, что при поддержке главы администрации будет проще договариваться с потенциальными инвесторами.
Comment section