energyplus

Согласно документу, в 2025 году ожидается рост спроса на нефть в сравнении с 2024 годом в среднем на 1,3 миллиона баррелей в сутки. Основными регионами и странами, которые обеспечат рост спроса, станут Северная и Южная Америки, Ближний Восток, Китай и Индия.

«Увеличению будут способствовать высокий спрос на авиаперевозки и высокая мобильность на дорогах, включая автомобильные перевозки, активная промышленная, строительная и сельскохозяйственная деятельность, — говорится в отчете, — а также увеличение производственных мощностей и рентабельность нефтехимической промышленности — в основном в Китае и на Ближнем Востоке».

Предварительный прогноз экспертов ОПЕК на 2026 год также показывает стабильный рост спроса на те же 1,3 миллиона баррелей в сутки. Прежде всего за счет увеличения спроса на традиционные виды топлива — бензин, авиационный керосин и дизельное топливо. На втором месте по темпам роста востребованности разместятся остальные нефтепродукты и сжиженный природный газ.

Ранее Московский политех презентовал прототип первого российского гибридного гоночного автомобиля FDR12. Болид способен ездить на обычном сгораемом топливе и электричестве. Для этого к модернизированному силами студенческой команды двигателю ВАЗ 21126 добавлен электромотор на 80 лошадиных сил. Несущая конструкция автомобиля тоже собственного производства. Она выполнена из композита — углепластика с наполнением из алюминиевых сот.

Гибридные автомобили на гонках не новинка. Есть множество чемпионатов, где гибридные автомобили выступают уже много лет. Перспективы у них сумасшедшие, поскольку такие чемпионаты сейчас находятся в стадии повторного расцвета, привлекая все больше новых производителей — лидеров рынка и маленькие команды. В гоночном плане возможности гибридов позволяют экспериментировать с топливом и моторами не в ущерб экологии.

Кирилл Зиновьев, пилот Российской серии кольцевых гонок (РСКГ)

Также Кирилл Зиновьев отметил особую конструкцию монокока — внешнего несущего кузова. В версии ученых Московского политеха он целиком сделан из легкого и прочного углепластика. По словам эксперта, такие кузова используются в «Формуле-1» и на других чемпионатах. Углепластиковый монокок делает автомобиль легким и за счет этого позволяет гонщику при прохождении трассы сэкономить до двух секунд, что может стать решающим преимуществом.

Однако, заключил эксперт, настоящие перспективы нового гибрида станут понятны, только когда он выйдет на трассу и пройдет первую обкатку. Тогда же можно будет выявить его основные преимущества и недостатки и определить пути совершенствования.

Световая палитра из трех «красок»

Первый лазер светил красным, а спустя 65 лет на велозаезде «ЗСД Фонтанка Фест» мы становимся свидетелями фантастического лазерного шоу от «Энергии+». От чего зависит его цвет?

Внутри лазера атомы активного вещества возбуждаются излишком энергии, а затем «успокаиваются», сбрасывая ее в виде света — потока фотонов. При этом атомы испускают свет синхронно, узким пучком определенной волны. Если длина волны этого света попадает в видимый диапазон электромагнитных волн, мы говорим, что у лазерного луча есть цвет.

Лазерный луч может иметь длину волны любого диапазона оптического спектра. Это зависит от того, из чего сделана активная среда — вещество (газ, кристалл, жидкость или полупроводник), который при подаче энергии (накачки) генерирует свет. У каждого вещества уникальная атомная или молекулярная структура, которая определяет, какие именно длины волн оно может излучать. Подбирая активную среду, можно получить нужную длину волны, а значит, и цвет луча лазера.

Юлия Карлагина, младший научный сотрудник института лазерных технологий Университета ИТМО

Например, лазер с активной средой в виде смеси газов гелия и неона излучает красный свет с длиной волны примерно 633 нанометра. Полупроводниковый с активной средой из нитрида галлия — синий свет с длиной волны из диапазона 360–480 нанометров.

«Смешивая» лазерные лучи разных цветов, словно краски на палитре, мы получим другие оттенки. Вывести почти любой тон можно по модели RGB — из трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Причина кроется в сетчатке человеческого глаза, где расположены колбочки — оптические сенсоры трех типов, чувствительные к красному, зеленому или синему диапазонам спектра. Любой цвет, который мы видим, — результат возбуждения трех типов колбочек в различных пропорциях. На модели RGB основана работа светодиодных дисплеев и многих проекторов, в том числе лазерных.

— Однако «смешивание» лазерных лучей не будет смешиванием в привычном понимании слова, — отмечает Юлия Карлагина. — Краски не излучают, а поглощают определенные длины волн и отражают остальные — их мы и видим в качестве цвета. В случае с лазерами мы как бы собираем букет из разных длин волн, направляя лучи в одну точку. Наш глаз будет видеть новый цвет этой точки, но при спектральном анализе «букета» мы все равно увидим несколько отдельных длин волн, а не одну новую. Существуют перестраиваемые лазеры, но и их цвет меняется путем переключения на новую доминирующую длину волны.

Кстати, другая распространенная цветовая модель CMYK (в ее основе голубой, пурпурный, желтый и черный) для лазерных шоу и мониторов не подходит, потому что работает с отраженным, а не с излучаемым светом, — точно так же, как в случае с красками. Ее применяют при печати изображений. Из-за разных цветовых моделей одно и то же фото на бумаге может выглядеть не так, как на мониторе.

Как создают лазерные шоу

Лазеры для резки металла, хирургических операций, научных исследований, энергетики обладают большой мощностью и высокой концентрацией энергии. Благодаря этому они мгновенно и точно прожигают материалы. Громоздкие лазерные установки требуют строгого соблюдения мер безопасности.

В нефтегазовой отрасли цвет лазерного луча имеет значение, но не как самоцель, а как следствие выбора лазера с нужными физико-техническими характеристиками. Цвет влияет на взаимодействие луча с материалами, глубину проникновения, эффективность возбуждения флуоресценции (свечения), совместимость с детекторами и оптическими системами. В зависимости от задачи выбирается длина волны.

Борис Белозеров, эксперт по развитию и геологоразведке «Газпром нефти»

Для резки и сварки, продолжает Борис Белозеров, используют инфракрасные лазеры — например, CO₂-лазеры с длиной волны 10,6 микрометра. Для анализа состава газов и жидкостей при помощи лазерной спектроскопии — лазеры с длинами волн, соответствующими поглощению нужных веществ. Для создания 3D-моделей местности и объектов при помощи лазерного сканирования — длины волн 1064 или 1550 нанометров.

У лазеров на световых шоу низкая мощность и расфокусированный луч — это делает их безопасными для зрителей. Как правило, применяют полупроводниковые (диодные) и твердотельные лазеры. Они компактны, надежды и просты в использовании, поэтому распространены и в быту — например, в CD-плеерах и компьютерных мышках. Раньше на представлениях применяли газовые лазеры: аргоновые, криптоновые, гелий-неоновые, — но они потеряли популярность из-за дороговизны и сложности обслуживания.

Красочные картины создают с помощью проекторов с лазерами, управляющих контроллеров и специального программного обеспечения. Например, для лазерного шоу «Энергии+» на «ЗСД Фонтанка Фест» привезли шесть роботизированных лазерных проекторов с высокой мощностью и точностью наведения луча.

Чтобы создать насыщенную палитру цветов и динамичные световые композиции, мы комбинировали лазеры с разными длинами волн. При этом лазерные установки подобрали в соответствии с международными стандартами и настроили так, чтобы лучи не ослепляли участников велофестиваля.

Леонид Яковлев, технический продюсер лазерного шоу «Энергии+» на «ЗСД Фонтанка Фесте»

Компанию проекторам на лазерных шоу часто составляет генератор дыма. Так, на велофестивале устройство нагнало специальный дым на короткий участок трассы, чтобы участники смогли лучше рассмотреть лазерные композиции в светлый вечер — в преддверии сезона белых петербургских ночей.

Новая импульсная магнитная система стала самой крупной и мощной в мире. Она будет удерживать раскаленную до 150 миллионов градусов плазму. В создании системы участвовали специалисты из разных стран. Так, в России разработали и изготовили сверхпроводники, магниты и другие важные компоненты.

Работы по созданию термоядерного реактора позволили создать множество сопутствующих технических и технологических решений, которые могут быть полезны в других отраслях науки и производства. Принципы создания вакуума и управления плазмой могут пригодиться при производстве высокотехнологичных материалов, в различных плазменных технологиях, при нанесении защитных покрытий на высоконагруженные детали механизмов.

Станислав Субботин, начальник отдела стратегических исследований Курчатовского комплекса перспективной атомной энергетики НИЦ «Курчатовский институт»

Что касается энергетики, пока постройка и запуск исследовательского термоядерного реактора требуют колоссальных затрат, несмотря на внедрение новых технологий. По словам Станислава Субботина, приблизиться к масштабному внедрению термоядерных технологий люди смогут, когда вырабатываемая термоядерными реакторами энергия и нейтроны будут окупать затраты на их производство.

Обычно на станциях экологического мониторинга используют множество датчиков, размещенных на большой территории, поэтому обеспечивать такие станции энергией сложно. Устройство петербургских ученых работает автономно, может передавать информацию с датчиков на расстояние около 10 километров и не требует частой замены аккумуляторов: энергию в батареях производят микроорганизмы, главное — обеспечить их комфортными условиями и едой.

Система состоит из биоаккумулятора, модуля обработки информации и устройства передачи данных. Батарея представляет собой герметичную камеру, заполненную почвой. Генерация энергии идет за счет метаболизма почвенных микроорганизмов в специальных микробных топливных элементах. Бактерии едят органику (например, сахара в почве) и выделяют отходы жизнедеятельности, которые содержат электроны. Они «бегут» по проводам и попадают на устройство, электроды которого погружены в почву.

Электрический ток получается слабым — напряжением всего 0,4 вольта. Ученые пытались увеличить размеры батарей, но к значительному увеличению напряжения это не привело. Поэтому энергию приходится накапливать в системе. Когда напряжение достигает 3 вольт, включается микроконтроллер. Он считывает данные с датчиков и отправляет их по радиосвязи оператору. Затем цикл повторяется: бактерии питаются, заряд накапливается, микроконтроллер включается.

По словам разработчиков, система сможет работать без обслуживания годами. Главное ограничение — температура окружающей среды: если воздух охладится ниже минус 15 градусов, бактерии станут менее активными, и генерация будет идти значительно медленнее. Поэтому устройство лучше подойдет для теплых регионов или для использования летом. С помощью нее можно будет собирать данные об атмосферном давлении, влажности, температуре, концентрациях веществ с удаленных или больших территорий — например, заповедников или сельхозугодий.

Систему протестировали на грунтах болотистой местности. Ученые ведут переговоры о внедрении разработки.

Как сообщает пресс-служба китайской государственной энергетической компании Huaneng Group, грузовики под названием Huaneng Ruichi в составе флота предназначены для автономной загрузки, разгрузки и транспортировки материалов. Вместо двигателей внутреннего сгорания в них установлены электрические приводы и литий-железо-фосфатные аккумуляторы — эта разновидность литийионных батарей обладает длительным сроком службы и отличается быстрой зарядкой.

В том числе благодаря аккумуляторам Huaneng Ruichi смогут работать при температуре до минус 40 градусов. По заявлению компании, это рекорд среди беспилотных электрических карьерных самосвалов. Одной зарядки хватит на перевозку 90 тонн груза на расстояние около 60 километров.

Все грузовики связаны между собой сетью 5G и управляются искусственным интеллектом.

По словам Huaneng Group, внедрение беспилотных решений уже обеспечило 20-процентный прирост эффективности работы карьера. В перспективе автопарк планируют расширить до трехсот машин.

Асинхронные двигатели дешевые и надежные, но тратят много энергии и плохо управляемы, так как работают за счет вращающегося магнитного поля. Ток статора (неподвижной части) создает магнитное поле, которое «опережает» ротор (подвижную часть), заставляя его крутиться. Скорость вращения поля зависит от частоты подаваемого тока, и чтобы ее изменить — нужно менять частоту, что требует сложных устройств-преобразователей. Кроме того, механизмы должны поддерживать работу магнитного поля даже при малой нагрузке. Из-за этого образуется реактивная мощность, которая не совершает полезной работы, а нужна лишь для создания магнитного поля в обмотках статора и ротора. Это приводит к большому перерасходу электроэнергии.

Челябинские ученые научились автоматически регулировать магнитное поле внутри двигателя — уменьшать его, когда нагрузка маленькая, и увеличивать, когда нужна бо́льшая мощность. Для этого специалисты разработали устройство, представляющее собой микропроцессорный контроллер.

Мы создали такой алгоритм, который не нарушает устойчивости системы и может корректировать напряжение в диапазоне на 40–50% шире, чем традиционные методы. Это повышает эффективность всей системы. Наше устройство, добавленное к частотному преобразователю, позволит уменьшить реактивную мощность асинхронных двигателей.

Владимир Кодкин, профессор кафедры «Автоматизированный электропривод» Южно-Уральского государственного университета

Контроллер испытали на полигоне Копейского машиностроительного завода и в шахте. Результаты показали, что потери энергии в асинхронных двигателях уменьшились минимум на 50%, а общие потери снизились в 1,5–2 раза. Крупные нефтедобывающие компании планируют внедрить несколько десятков контроллеров на промыслах — там асинхронные двигатели используют в насосах, компрессорах и другом оборудовании.