В Чифэне (Китай) заработал завод компании Envision Energy, который называют самым масштабным и технологически продвинутым в мире по производству экологически чистого водорода и аммиака. И это действительно нечто большее, чем просто промышленный объект.

При производстве завод будет полностью используя энергию солнца и ветра через автономную систему ВИЭ. А к завершению проекта мощность увеличится до 1,5 млн тонн в год!

Завод работает под управлением ИИ, который в реальном времени оптимизирует работу системы:

— регулирует потребление энергии;

— управляет электролизерами;

— накапливает избыточную энергию в виде жидкого азота для последующего использования.

Впервые реализована масштабируемая модульная архитектура, которую можно быстро воспроизводить по всему миру. Это реальный шаг к глобальной трансформации энергетики.

«Мы не сможем достичь нулевых выбросов без зелёного водорода. И мы не можем позволить себе ждать». Лэй Чжан, основатель Envision

Больше интересной информации про топливо, нефть, энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

ПАТЭС – это атомные электростанции, размещенные на плавучих платформах, таких как суда или баржи. Они предназначены для электроснабжения удаленных районов, где строительство наземных АЭС нецелесообразно или экономически невыгодно. Сейчас в мире работает всего одна такая станция — российский "Академик Ломоносов" в Певеке (Чукотка). Но скоро у него могут появиться «соседи».

Норвегия всерьез рассматривает запуск своих плавучих ядерных станций. Идея проста, но амбициозна: разместить малые модульные реакторы на баржах мощностью 200–250 МВт. Такие платформы смогут снабжать электричеством морские нефтегазовые установки и передавать энергию в береговые сети.

Почему это перспективно:

Мобильность — станцию можно переместить туда, где сейчас особенно нужен ток. Кроме того, в Норвегии подчеркивают, что такой проект поможет стране использовать свой опыт в судостроении и шельфовой инженерии, а заодно создаст новые рабочие места вместо сокращающихся в нефтяном секторе.

Сейчас идет оценка технологий и бизнес-моделей. Если проект окажется успешным, Норвегия сможет не только обеспечить свои морские платформы чистой энергией, но и экспортировать такие решения по всему миру.

Больше интересной информации про топливо, нефть, энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Беспроводные системы передачи энергии (WPT) позволяют передавать электрическую энергию без кабелей, однако при изменении нагрузки они часто сталкиваются с проблемами стабильности напряжения. Традиционные методы требуют точного расчёта параметров компонентов, основанного на упрощённых аналитических уравнениях, которые не всегда учитывают реальные условия эксплуатации.

Метод исследования

Исследовательская группа под руководством профессора Хироо Секия из Graduate School of Informatics, Chiba University, Япония, предложила полностью численный метод, использующий машинное обучение и реальное моделирование цепей. В рамках подхода цепь WPT описывается дифференциальными уравнениями, моделирующими поведение напряжения и тока, а также характеристики компонентов. Эти уравнения решаются численно на дискретных шагах времени до достижения стационарного режима. Оценочная функция учитывает стабильность выходного напряжения, эффективность передачи энергии и общее гармоническое искажение.

Для оптимизации параметров системы применяется генетический алгоритм, который последовательно корректирует параметры, пока не будет достигнуто требование независимости от нагрузки (LI‑operation).

“Мы разработали новый проектный процесс для LI‑WPT системы, который обеспечивает постоянное выходное напряжение без управления при изменении нагрузки. Считаем, что независимость от нагрузки является ключевой технологией для социального внедрения WPT систем. Кроме того, это первый успешный пример полностью численного проектирования на основе машинного обучения в области исследований силовой электроники.”

профессор Хироо Секия

Экспериментальные результаты

Метод был применён к системе класса‑EF, объединяющей инвертор класса‑EF и выпрямитель класса‑D. В традиционном инверторе без LI‑операции ZVS (нулевое переключение напряжения) сохраняется только при номинальном рабочем режиме; при изменении нагрузки ZVS теряется, а эффективность падает. В версии, спроектированной с использованием предложенного метода, ZVS и выходное напряжение сохранялись при различных нагрузках.

• В традиционной системе отклонение выходного напряжения достигало 18 % при изменении нагрузки.

• В системе, разработанной полностью численным методом, отклонение оставалось ниже 5 %, что свидетельствует о повышенной стабильности.

• При учёте паразитных ёмкостей диода эффективность сохранялась при малых нагрузках.

• Анализ потерь показал, что передающая катушка расходует почти одинаковое количество энергии при разных нагрузках благодаря поддержанию постоянного выходного тока.

• При номинальном рабочем режиме система класса‑EF достигла эффективности передачи энергии 86,7 % при частоте 6,78 МГц и обеспечивала более 23 Вт выходной мощности.

Перспективы и выводы

Исследователи отмечают, что потенциальные применения их работы могут выйти за пределы беспроводной передачи энергии. Профессор Секия подчёркивает, что результаты представляют значительный шаг к полностью беспроводному обществу, а благодаря независимости от нагрузки система может быть построена проще, что снижает её стоимость и размеры. Цель группы — сделать WPT обычным явлением в течение ближайших 5‑10 лет.

Более того, данный проектный метод демонстрирует, что искусственный интеллект и машинное обучение могут быть использованы для автоматизации разработки в области силовой электроники.

Больше материалов на канале РобоТок: https://t.me/tobotsp

* **Минусы:** Высокие капитальные затраты на строительство заводов, энергоемкость процесса (особенно газификация), выбросы CO₂ (если не используется улавливание).

**2. Синтез метанола (MeOH) и последующее получение бензина (MTG - Methanol to Gasoline):**

* **Суть:** Сначала синтез метанола из синтез-газа (CO + 2H₂ -> CH₃OH), затем конверсия метанола в бензин.

* **Исходное сырье:** То же, что и для F-T (уголь, газ, биомасса).

* **Процесс MTG:** Метанол пропускают над цеолитным катализатором (например, ZSM-5). Происходит дегидратация, дегидрирование и полимеризация с образованием смеси углеводородов, преимущественно в бензиновом диапазоне.

* **Продукты:** **Высокооктановый бензин**, сжиженный нефтяной газ (СНГ, пропан-бутан), вода.

* **Плюсы:** Относительно более простой синтез метанола, чем F-T; бензин высокого качества.

* **Минусы:** Двухстадийный процесс, энергозатраты, выбросы CO₂.

**3. Гидроочистка растительных масел и жиров (HVO - Hydrotreated Vegetable Oils / Renewable Diesel):**

* **Суть:** Обработка растительных масел (рапсовое, соевое, пальмовое) или животных жиров водородом под давлением в присутствии катализатора.

* **Процесс:** Удаление кислорода (в виде воды) и насыщение двойных связей. Происходит гидродеоксигенация и гидрирование.

* **Продукт:** **Парафиновое дизельное топливо (Renewable Diesel)**, химически идентичное обычному дизелю или даже превосходящее его по качеству (высокое цетановое число, отличная стабильность при хранении, отсутствие серы и ароматики). *Не путать с обычным биодизелем (FAME - Fatty Acid Methyl Esters), который получают переэтерификацией.*

* **Плюсы:** Использование возобновляемого сырья, отличное качество топлива, полная совместимость с дизельными двигателями и инфраструктурой.

* **Минусы:** Конкуренция с пищевыми ресурсами (если используется пищевое масло), высокая стоимость сырья, необходимость в водороде (обычно получаемом из ископаемого топлива).

**4. Пиролиз биомассы:**

* **Суть:** Нагрев биомассы (древесина, отходы) без доступа кислорода.

* **Процесс:** При пиролизе образуется:

* **Бионефть (Bio-oil):** Сложная смесь кислородсодержащих органических соединений. Требует сложной **последующей гидродеоксигенации и облагораживания** для получения пригодных углеводородов, похожих на бензин или дизель.

* Синтез-газ (для F-T или синтеза метанола).

* Древесный уголь.

* **Плюсы:** Использование отходов биомассы.

* **Минусы:** Бионефть низкого качества (кислотная, нестабильная, с высоким содержанием кислорода и воды), сложность и дороговизна последующего облагораживания до транспортного топлива.

**5. Синтез топлива из CO₂ и воды (Power-to-Liquid - PtL / e-Fuels):**

* **Суть:** Использование возобновляемой электроэнергии для получения водорода (электролиз воды) и последующее использование CO₂ (уловленного из воздуха или промышленных выбросов) для синтеза топлива.

* **Основные пути:**

* **F-T на основе "зеленого" H₂ и CO₂:** Сначала CO₂ конвертируют в CO (реакция обратного конверсии водяного газа - RWGS: CO₂ + H₂ -> CO + H₂O), затем синтез F-T.

* **Синтез метанола:** Прямое гидрирование CO₂: CO₂ + 3H₂ -> CH₃OH + H₂O, затем MTG.

* **Синтез метана (SNG - Synthetic Natural Gas):** CO₂ + 4H₂ -> CH₄ + 2H₂O (может использоваться как КПГ).

* **Плюсы:** Потенциально углеродно-нейтральное топливо (если CO₂ из воздуха, а электричество возобновляемое), возможность хранения возобновляемой энергии в химической форме.

* **Минусы:** Очень высокая стоимость (энергоемкость электролиза и синтеза), низкая общая эффективность преобразования энергии, требует огромных объемов дешевой возобновляемой электроэнергии. Находится в стадии демонстрационных проектов.

**Ключевые вызовы и перспективы синтетического топлива:**

1. **Экономика:** Основной барьер - высокая стоимость производства по сравнению с нефтепродуктами (особенно GTL/CTL без учета экологии и e-Fuels).

2. **Энергоэффективность:** Процессы синтеза (особенно F-T и PtL) требуют много энергии на единицу полученного топлива.

3. **Углеродный след:** CTL и GTL имеют высокие выбросы CO₂ (если не используется CCS - улавливание и хранение углерода). BTL и PtL могут быть углеродно-нейтральными.

4. **Сырье:** Для BTL/HVO - конкуренция с продовольствием и вопросы устойчивости. Для PtL - доступ к дешевой ВИЭ-энергии.

5. **Перспективы:** Синтетическое топливо (особенно HVO и e-Fuels) рассматривается как важный элемент декарбонизации транспорта, особенно для секторов, где электрификация сложна (авиация, морской флот, тяжелый грузовой транспорт). Развитие зависит от снижения стоимости технологий, цен на углерод и политической поддержки.

**Важно:** Синтез автомобильного топлива в домашних или кустарных условиях **крайне опасен** (высокие давления/температуры, токсичные/взрывоопасные газы, горючие жидкости) и требует сложного промышленного оборудования.

В то время как авиация активно тестирует водородные самолёты и электрические дроны, аэропорт Денвера (США) пошёл ещё дальше — он рассматривает возможность построить у себя малый модульный ядерный реактор (SMR).

Аэропорты — это настоящие «города в миниатюре». Они работают 24/7, обслуживают миллионы пассажиров и тратят колоссальное количество электроэнергии на освещение, кондиционирование, безопасность и технику. Только в Денвере к 2045 году прогнозируют 120+ миллионов пассажиров в год.

SMR может стать решением — этот компактный ядерный реактор мощностью 20–300 МВт, можно разместить на небольшой территории. В отличие от солнца и ветра, он выдаёт энергию круглосуточно и независимо от погоды, а современные технологии делают его более безопасным и экономичным.

Аэропорт Денвера объявил конкурс на проведение исследования: выгодно ли строить SMR, сколько это будет стоить, какие риски есть и как это впишется в экологические цели. На анализ выделили от 6 до 12 месяцев. Если проект реализуют, это будет первый в мире случай, когда ядерный реактор разместят прямо на территории аэропорта.

Больше интересной информации про энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Американский стартап Aircela представил машину размером с холодильник, которая производит бензин из воздуха.

И не прототип, а реально работающую установку, которую можно подключить в любом жилом или промышленном помещении.

«Я не верил, что это возможно. К счастью, я ошибался», — сказал бывший руководитель Porsche Карл Думс. А теперь он один из главных сторонников проекта.

Система захватывает CO₂ прямо из атмосферы и с помощью возобновляемой электроэнергии превращает его в бензин. Полученное топливо — чистое: без серы, этанола и тяжёлых металлов. И самое главное — подходит для обычных двигателей без какой-либо модернизации.

Первые поставки запланированы на осень 2025. Проект уже поддержали крупные инвесторы и Maersk.

Больше интересной информации про энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

#бензин #топливо #энергия

В пустыне недалеко от города Дуньхуан расположены две уникальные солнечные башни, окружённые тысячами зеркал, которые фокусируют солнечный свет на резервуары с расплавленной солью, находящиеся на вершинах этих башен. Благодаря высокой теплоёмкости расплавленная соль способна аккумулировать большое количество тепла в течение дня и сохранять его даже ночью. Затем накопленное тепло передаётся турбинам, которые вырабатывают электроэнергию.

Эта система обеспечивает энергией и освещением около 80 000 домов, демонстрируя эффективное использование возобновляемых источников энергии. Такой подход позволяет значительно снизить зависимость от ископаемого топлива и уменьшить выбросы парниковых газов, способствуя борьбе с изменением климата.

Кроме того, технология аккумулирования тепла в расплавленной соли обеспечивает стабильное и непрерывное энергоснабжение, что является одним из главных преимуществ по сравнению с традиционными солнечными панелями, зависящими от наличия солнечного света. Проект в Дуньхуане служит примером успешной интеграции современных технологий и экологически чистых решений, открывая новые перспективы для развития устойчивой энергетики в регионах с высоким уровнем солнечной инсоляции.