Российские ученые создали прототип чрезвычайно эффективного портативного генератора энергии, основанного на электрохимической реакции.
По сравнению с аккумуляторной батареей, электрохимический генератор, вырабатывающий энергию из органического топлива (например, природного газа), обладает в десятки раз меньшим удельным весом и способен работать практически в любых климатических условиях.
Устройство пригодится не только спецслужбам, робототехникам и полярникам, но и путешественникам, туристам, дачникам.
В рамках Национальной технологической инициативы (НТИ) разработан прототип революционного источника электроэнергии «Топаз», работающий благодаря так называемой электрохимической реакции.
Подобно ТЭЦ, электричество в нем вырабатывается из углеводородного топлива (например, пропан-бутановой смеси), но топливо не сжигается, а превращается в электроэнергию напрямую, в результате химических процессов.
Соответственно, для такого источника не нужен промежуточный носитель (на ТЭЦ в этой роли выступает водяной пар, вращающий турбину), отсутствуют движущиеся части, а самое главное — электрохимический генератор обладает гигантской энергоемкостью, примерно в двадцать раз больше, чем у привычного литий-ионного аккумулятора.
Самый мощный аккумулятор сегодня способен дать около 200 ватт-часов на килограмм веса, «Топаз» же — 3 тыс. ватт-часов.
Другое преимущество электрохимического генератора — возможность работать в экстремальных климатических условиях, при температуре от минус 40 до плюс 50 градусов.
Вдобавок электрохимический генератор вместе с топливом может храниться неограниченно долгое время, тогда как аккумуляторные батареи во время хранения довольно быстро разряжаются.
Проект базируется на оригинальной отечественной разработке — технологии микротрубчатых топливных элементов, которая позволила добиться рекордных результатов, — утверждает лидер рабочей группы НТИ «Энерджинет» Олег Гринько. — Нигде в мире пока нет прототипа электрохимического генератора с такими характеристиками, как «Топаз». В частности, генератор способен извлекать электроэнергию из широчайшего разнообразия веществ: пропан-бутан, метан, органические жидкости, тогда как зарубежные разработки способны, как правило, использовать только один вид специально подготовленного топлива.
Впрочем, по мнению руководителя проекта Алексея Кашина, основным топливом для «Топаза» в России, скорее всего, станет обычная пропан-бутановая смесь, которая используется для газовых горелок, продается везде и стоит недорого.
Представьте: устройство размером с литровую бутылку надевается на такого же объема газовый баллончик и вырабатывает электроэнергию, которой хватит на неделю путешествия целой семье автотуристов, — говорит Алексей Кашин. — Они смогут прекрасно прожить это время без электросети: заряжать гаджеты, смотреть телевизор, освещать палатку.
Первые модели таких бытовых генераторов, по расчетам экономистов проекта, будут весить полтора-два килограмма и стоить около 150 тыс. рублей. По мере дальнейшего развития устройства его цена и вес должны существенно снизиться.
Но основной сферой применения электрохимического генератора всё же должен стать не туризм, а робототехника.
Например, беспилотный летательный аппарат способен взять на борт весьма ограниченное количество груза.
Сегодня львиную его долю составляет аккумулятор, позволяющий летать не больше 20–30 минут. С электрохимическим же генератором дрон сможет летать часами.
Другая важнейшая область применения — автономные устройства, предназначенные для обслуживания инфраструктурных объектов, особенно в условиях Севера.
Создание технологии изготовления микротрубчатых топливных элементов — важнейшее достижение проекта, — считает заведующий комплексом лабораторий ионики твердого тела Института проблем химической физики РАН Юрий Добровольский. — Это пионерская работа, ребята во многом опередили зарубежные разработки в области электрохимической энергетики.
По мнению эксперта, такое достижение стало возможным благодаря тому, что научная школа и высококвалифицированные специалисты в этой области сохранились у нас со времен СССР, когда в стране уделялось повышенное внимание электрохимическим технологиям.
Потенциально очень интересно, рынок гигантский, но не вижу такой ключевой характеристики как стоимость хранилища в расчете на один киловаттчас.
Комментарии
Похоже больше на очередную жареную новость. Несколько лет назад уже разрабатывали "спиртовки", типа бульк в нее спирта и ваш ноутбук пашет сутками. Что-то не заметил пока спиртовых акб, ни одного.
Поди Онищенко запретил, там же поголовный цироз печени у операторов "от вредного излучения" будет
А вы согласны за этот элементик для ноута заплатить 3000 бакинских? И спец топливо в специальных катриджах для него покупать за бешенные бабки?
UPD И в данной статье ценник озвучили 150 тыс.р.
В том случае речь шла именно о спирте. Другой разговор, когда "эффективные" его начнут продавать с овердохрена накруткой и красивой этикеткой.
После доведения лабораторного образца до серийного, с модульностью, позволяющей собирать любые конфигурации генераторов и снижения стоимости производства модуля на порядок- другой - будет гигантский шаг в энергетике. Особенно в отечественной. С нашими-то расстояниями есть громадная нужда в локализации источников энергии. Без проводов и газовых сетей.
Боюсь спасителю Человечества Илонию нашему Маску может быть нанесен страшной силы удар в промежность. Тьфу, в Теслу...
"удар в промежность. Тьфу, в Теслу" - по teslaтикулам
Т.е речь о топливном элементе.. Ну ок. С учетом интереса к подобному в ЕС итд, можно здорово подняться даже на экспорте.
Вопрос, на самом деле, в долговечности.
Помнится, ТЭ будь здоров, как загаживались производными серы итд.
В обычный( и не очень ) газ, добавляют меркаптаны( содержат серу ) дабы можно было учуять утечку по запаху.
В свете чего, не совсем ясно, как долго и как эффективно проработает упомянутый ТЭ от обычной пропан-бутановой смеси.
Верно. Сера достаточно быстро "отравит" катализатор, если в нём есть платина или палладий.
Угу. Дьявол в деталях.
Деградация 1% (максимальная оценка) на 1000 часов. Вас устроит?
Там нет катализатора.
Но да, ТОТЭ тоже страдают от серы: сам электролит. Сульфат циркония уже совсем не торт, в отличие от оксида.
Что-то подобное было:
https://aftershock.news/?q=node/599838
Старые принципы показывают, как нечто новое, но на счёт реализации пока промолчу - мало данных(испр. было дынных).
Мало дынных? Ну возьми арбузными
Есть что сказать по-существу?
"ученые обещают запустить свой генератор в производство в ближайшие 5 лет"
грустно, что они не желают понимать, что с такими сроками они окажутся на рынке, уже забитом конкурентами (как только станет известно, что это в принципе возможно, детали найдет направленными исследованиями). Есть действующий прибор? Разрабатывайте технологию производства и пошли штамповать. Улучшать будете потом. "Представляем новую модель/модификацию. Она еще лучше, т.к....."
PS ну либо все это просто мотив для получения бюджетных грантов, а выхлопа не будет, и они это знают.
Думаете не продадут технологию? Да запросто! При таких либеральных законах Родину продают оптом и в розницу!
Любой, кто продаёт технологию, которую разработали в РФ или СССР за бугор - должен быть расстрелян вместе с теми, с чьего согласия это произошло!
До слёз)))
Sowash J. Playing Defense// American Ceramic Society Bulletin, vol.88, №1 (2009), p.21-25. Почитайте. Похоже юсерам продать не удасца...
Тогда может ребятам из японских AIST и NGK Spark Plug? Предложите.
Это просто закамуфлированно сказано что никакого внедрения не будет, т.к. технология не может использоваться коммерчески.
Был такой фильмец - Крикуны.. там роботы тож складывали трупики человеков, чтоб получить газ, на котором и заправлялись:))
Тот фильм моя подпись вдохновляла )
До появления коммерческих образцов, продемонстрировавших годную работу в течение, как минимум, года, описанное ближе к влажным мечтам типа супер-пупер аккумуляторов, которые появляются в каких-то лабораториях каждые 3 месяца....
С топливными элементами целая масса проблем, с пока не найденными решениями.....
Например, сильная теплотворная способность реакций окисления топлива и проблема с отводом тепла из активной зоны и сохранения свойств материалов при колебаниях температуры.....
Загрязнение активных элементов преобразователей даже при работе на чистых веществах, не говоря о работе на всём подряд, как тут...... и т.д. и т.п.
То есть, у электромобилей вместо батареи будет газовый балон?
Хороший, годный пример журнализма, сравнивать аккумулятор с генератором
2,68 кВт/час с 0,5 литрового газового баллончика при 100% КПД. Все бы наверное захотели иметь дома такой преобразователь, даже с КПД 50%.
В сочетании с твёрдоэлектролитными аккумуляторами или новым поколением ионисторов, это был бы действительно прорыв, под названием - прощай ДВС.
Цена. :)
Скорее всего разработчики решили пропиариться и наняли журналишку, который всё это написал. На самом деле всё идёт по знаменитому анекдоту, в конце которого "... и не выиграл, а проиграл".
Источником энергии там была сжиженная пропан-бутановая смесь, преобразованием энергии - некие топливные элементы.
Созданием данного продукта занималась вновь созданная и ныне закрывшаяся компания eZelleron GmbH. В результате кампании по сбору средств было привлечено $1,529,561 инвестиций. В дальнейшем сроки отправки первых устройств все время откладывались, а в твитере компании появлялись посты о участиях в международных выставках. В ноябре 2015 года основатель компании Sascha Kühn подал заявку на открытие производства по делу о несостоятельности eZelleron GmbH. В последствии компания была признана банкротом. Краудфандеры частично смогли получить обратно свои взносы.
В мае 2016 года Kühn основал eZelleron Tubes UG. В данный момент по адресу www.ezelleron.com открывается сайт некой kraftwerk GROUP, которая как утверждает сайт занимается исключительно созданием топливных элементов, крайне похожих на те, которые должны были применяться в Kraftwerk.
Подобно ТЭЦ, электричество в нем вырабатывается из углеводородного топлива (например, пропан-бутановой смеси), но топливо не сжигается, а превращается в электроэнергию напрямую, в результате химических процессов.
Не знаю ни одного химического процесса, где бы вещество напрямую превращалось в поле.
Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.
Могу предположить, что там используются катализаторы из редкоземельных элементов, так что сильного удешевления я бы не ожидал.
Никакого секрета нет. Мощность зависит от площади мембраны и скорости ионообмена,т.е. от конструкции и габаритов,а от них в свою очередь, с учетом материала корпуса и технологии изготовления, зависит вес устройства,а значит его удельная мощность на единицу веса.
Запись, растолкав других достойных претендентов, ворвалась в лидеры по читаемости. Сим повелеваю - внести запись в реестр самых читаемых за неделю.
Мои соболезнования: ИМХО по аналогии с другими успешными изобретателями прорывных технологий
лидер рабочей группы НТИ «Энерджинет» Олег Гринько -- НЕ ЖИЛЕЦ!
Сердце может остановится или машина собьет..да мало-ли что может случится , с точки зрения нефтянного лобби, сидящего на трубе.
Страницы