Новости энергетики

В Пермском государственном национальном исследовательском университете синтезировали жидкость для аккумуляторов (электролит), благодаря которой они могут стать эффективнее в десятки раз.

Новая жидкость, как и любой электролит, содержит положительно и отрицательно заряженные частицы — ионы. Отрицательно заряженные представлены частицами, химическую формулу которых ученые пока не раскрывают. Все, что известно «Энергии+», — это сложное название, которым можно пугать гуманитариев (и не только их): перфторалкилфторфосфат.

С фторфосфатами — солями органических кислот — и их производными мы сталкиваемся каждый день. Например, монофторфосфат натрия Na2PO3F добавляют в зубную пасту.

Исследования показали, что жидкость с ионами этого вещества более стабильна при высоких температурах и обладает большой электропроводностью по сравнению с привычными наполнителями аккумуляторов. В тестах всего 0,01 моль ионной жидкости на килограмм электролита повысили его электропроводность в 100 раз.

Разработчики предполагают, что новую жидкость можно будет заливать вместо электролита в аккумуляторы, чтобы сделать их более емкими и мощными. Однако, как отмечают специалисты, сначала нужно собрать рабочий макет, провести дополнительные исследования и испытания.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Огромную солнечную электростанцию запустили в Китае. Она занимает 13 квадратных километров — площадь почти 10,5 тысячи олимпийских бассейнов, обеспечивает электричеством 1,5 миллиона домохозяйств, а попутно помогает добывать поваренную соль.

Станция расположена в районе Чанлу на восточном побережье Китая. Это один из крупнейших в стране регионов по добыче соли. Получают ее несколькими способами — из местных солевых месторождений или, например, перекачивают воду Желтого моря по системе труб и насосов в специальные каналы и бассейны, а затем выпаривают.

Именно процессу выпаривания соли должны помочь солнечные батареи. Предполагается, что часть энергии станции пойдет на нагрев воды в бассейнах. Чем интенсивнее нагрев, тем больше выход соли, которая будет по мере испарения жидкости кристаллизироваться на стенках и дне бассейнов.

Солнечные панели, установленные на станции, — двусторонние. Они одновременно улавливают свет солнца и свет, отраженный от воды. Благодаря этому станция обладает высокими показателями эффективности: по заверениям компании-разработчика, она способна вырабатывать 1,5 миллиарда киловатт-часов энергии в год.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Первый в стране комбинированный стенд для тестирования перспективных и традиционных видов авиационного топлива разработали ученые Томского политехнического университета. Установка с компьютерными «мозгами» отследит и проанализирует, как авиационные двигатели реагируют на разное топливо.

Лабораторный стенд состоит из двух малых копий газотурбинных двигателей, использующихся в гражданской авиации. На них установлены датчики для измерения температуры, давления, расхода жидкости, тяговой силы, концентрации выбросов, интенсивности шума и вибрации. Данные с сенсоров в режиме онлайн выводятся на монитор подключенного к стенду компьютера. Это позволяет в динамике оценить изменения характеристик двигателей при работе на разном топливе, а также анализировать параметры в зависимости от топлива и режима работы двигателя.

На установке прошли первые эксперименты. Разработчики планируют продолжать испытания, чтобы выявлять условия сжигания разных топливных смесей с наибольшим КПД. В перспективе установку оцифруют для создания цифрового двойника, чтобы проводить виртуальные тесты авиатоплива, подключат к нейросетям.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

В Санкт-Петербургском политехническом университете усовершенствовали антидебризный фильтр, применяемый на атомных электростанциях для очистки теплоносителя. В разработке использовали суперкомьютер, а эксперименты показали, что фильтр стал в десять раз эффективнее.

Антидебризные (от англ. debris — «мусор, обломок») фильтры используют на АЭС для защиты тепловыделяющих элементов от посторонних элементов в теплоносителе — жидкости, которая отводит тепло от реактора. Мельчайший «мусор» может образовываться из-за коррозии, когда теплоноситель под давлением проходит через трубы, запорную арматуру и другие конструкции. Чтобы уловить даже крошечные частички, фильтры должны быть плотными, но при этом не задерживать сам теплоноситель и не приводить к снижению его напора.

Модель фильтра нового поколения в Петербургском политехе создали с помощью суперкомпьютера: загрузили в него данные о характеристиках труб, скорости и составе потока воды и получили оптимальную конфигурацию фильтра. После доработки специалистами получилась сложная структура из нескольких миллионов микроигл, формирующих каналы для прохождения жидкости. По расчетам, из-за такого расположения и формы каналов эффективность фильтрации повышается в десять раз.

Опытный образец напечатали на 3D-принтере из особо прочной и при этом пластичной стали. Ученые отметили, что за счет этого «колючий» фильтр получился надежным: он способен уловить посторонние предметы массой до 200 граммов, летящие в потоке жидкости со скоростью до шести метров в секунду, и не сломаться.

Сейчас фильтр проходит финальные испытания. Его планируют внедрять на российских атомных станциях.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Ученые Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского усовершенствовали процесс изготовления «ядерных таблеток» — топлива из урана и плутония для реактора. Для этого они заменили промышленные вакуумные печи на генераторы микроволнового излучения.

Предложенные генераторы СВЧ-волн — это устройства, работающие по принципу обыкновенной кухонной микроволновки. Уран под действием микроволн за несколько минут нагревается до температур 1700–1800 градусов, чего достаточно для спекания урана с плутонием в «таблетку».

При традиционном способе получения ядерного топлива порошки диоксида урана и диоксида плутония перемешивают, прессуют и запекают в вакуумных электрических печах. Из-за высокой теплоемкости получившейся смеси она долго нагревается — на это может уходить до нескольких недель. Сами печи при этом разогреваются до более 2000 градусов, поэтому для безопасной работы им нужны регулярные осмотр, ремонт и замена компонентов.

По словам разработчиков, использование микроволн позволит производить ядерное топливо быстрее и безопаснее, потому что СВЧ-генераторы не нагреваются. Сейчас ученые работают над совершенствованием метода. В планах научиться производить таким же способом «ядерные таблетки», используемые на атомных электростанциях, с другими компонентами.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Ученые Института неорганической химии имени Николаева в Новосибирске предложили новый способ получения метана из природного газа в промышленных условиях. Он основан на использовании особого порошкового «фильтра» из смеси изофталевой кислоты, диазабециклооктана, цинка и гликолей. Разработка получила название NIIC-20 — от Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry.

Для извлечения метана в специальную колонну засыпают кристаллический порошок-сорбент и пропускают через него природный газ. По словам авторов разработки, микроскопические каналы и поры в сорбенте почти идеально соответствуют по размерам и форме молекулам метана — самым маленьким среди углеводородов. «Фильтр» свободно пропускает только их, а примеси «впитывает» и задерживает: примерно так работает «жесткий» фейсконтроль на входе в дорогие заведения. Кроме метана NIIC-20 умеет «фильтровать» этан и пропан, но чуть хуже.

Как отмечают ученые, эффективность сорбента примерно в десять раз выше, чем у аналогов. Сорбционное разделение можно проводить при комнатной температуре. Сейчас авторы работают над улучшением свойств NIIC-20, однако, по их словам, само техническое решение готово — его можно внедрять на производстве.

Сейчас метан и этан в промышленности получают из природного газа с помощью низких температур. Газ охлаждают, конденсируют и прогоняют через несколько сепараторов — устройств для разделения смесей.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Ученые Северо-Западного наноцентра (Гатчина) при поддержке Фонда инфраструктурных и образовательных программ РФ разработали нанокомпозитные чернила на основе диселенида меди-индия-галлия (Cu(In,Ga)(S,Se)2) для изготовления солнечных CIGS-батарей печатным способом.

Созданные чернила нанесли на гибкую основу-подложку методом Roll-to-Roll, то есть с барабана на барабан. По этому методу печатный станок разматывает свернутую в рулон подложку, наносит на нее чернила и сворачивает заготовку с чернилами в другой рулон.

По словам ученых, полученные при помощи «барабанной» печати батареи прочнее кремниевых и более чем в два раза дешевле CIGS-батарей, изготовленных традиционным методом. В перспективе разработчики планируют усовершенствовать технологию, чтобы солнечные панели можно было печатать без использования подложки. Например, прямо на элементах кровли или корпусах смартфонов.

Традиционно CIGS-модули производятся путем напыления тонкого слоя раствора диселенида меди-галлия-индия на подложку в вакуумной среде. Фотоэлементы на основе диселенида меди-галлия-индия обладают более высоким коэффициентом поглощения солнечного света, поэтому для той же мощности, что и у кремниевых аналогов, CIGS-батареям достаточно в 100 раз меньшей толщины.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.

СДЕЛАТЬ ВЫБОР