Новые и мобильные источники энергии
537 subscribers
1.96K photos
82 videos
1 file
714 links
Официальный канал Центра компетенций НТИ при ИПХФ РАН по новым и мобильным источникам энергии
加入频道
«Почвенные» биотопливные элементы вышли на полевые испытания

Использование микроорганизмов для генерации электрической энергии – идея не новая, первые подобные работы появились более 40 лет назад. Однако большинство исследований так и не вышло за пределы лабораторий. В новом выпуске журнала Applied Energy рассказывается о «полевых» испытаниях особого типа подобных топливных элементов – грунтовых микробных ТЭ (soil microbial fuel cells, SMFCs). Функциональные стеки SMFC приспособили для очистки питьевой воды.

Исследователи из Великобритании и Бразилии запустили опытную площадку на северо-востоке Бразилии. Почва  в таких элементах действует как электродный сепаратор и служит источником как электроактивных бактерий, так и органических веществ. Каждый SMFC генерирует мощность 0,4 мВт, которая увеличивается до 12,2 МВт за счет электрического подключения 16 SMFC параллельно, со стабильной производительностью в течение 140 дней работы. В начальной школе в Икапуи, на северо-востоке Бразилии, была установлена масштабная система, состоящая из стека из 64 SMFC, которая продемонстрировала способность очищать до пяти литров воды в день при интеграции с электрохимическим реактором.

«Демонстрируя внедрение из лаборатории в поле, наша работа обеспечивает эффективный маршрут для масштабируемости и практического применения стеков SMFC для выработки энергии и самоочищения воды в отдаленных районах», - пишут авторы.

Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261920311776

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование
Открытый на Камчатке минерал станет перспективным материалом для натрий-ионных батарей

Научная группа под руководством профессора кафедры кристаллографии Санкт-Петербургского университета Станислава Филатова обнаружила на Камчатке новый минеральный вид — петровит. Находку ученые назвали в честь выдающегося кристаллографа, профессора СПбГУ Томаса Георгиевича Петрова, который совместно со своими учениками Аркадием Гликиным и Сергеем Мошкиным первым в мире создал технологию выращивания ювелирного малахита. Открытие опубликовано в журнале Mineralogical Magazine.

Недавняя находка ученых СПбГУ, петровит Na10CaCu2(SO4)8, образует голубые глобулярные корочки из таблитчатых кристаллов, содержащих газовые включения. «Атом меди в кристаллической структуре петровита имеет необычную и очень редкую координацию семью атомами кислорода. Такую координацию имеет только пара соединений, а также минерал саранчинаит, который был открыт нашими коллегами из СПбГУ — научной группой профессора Олега Сийдры», — отметил руководитель проекта профессор Станислав Филатов.

Минерал состоит из атомов кислорода, серы натрия и меди, которые образуют пористый каркас. Пустоты соединены между собой каналами, по которым могут перемещаться относительно мелкие атомы натрия. Таким образом, ученые установили, что структурный тип петровита является перспективным для ионной проводимости и может использоваться в качестве катодного материала для натрий-ионных батарей.

Источник: https://www.cambridge.org/core/journals/mineralogical-magazine/article/petrovite-na10cacu2so48-a-new-fumarolic-sulfate-from-the-great-tolbachik-fissure-eruption-kamchatka-peninsula-russia/08CD1AF71512AAF1146019481A3B42D1


#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование
Перед вами в рубрике "Электромобиль по пятницам" уникальное транспортное средство: единственный в мире водородный троллейбус.

С марта этого года в Риге курсируют 10 таких троллейбусов, которые часть маршрута проходят с использованием контактной сети, а за ее пределы выходят на электроэнергии водородных топливных элементов.

Единственные в своем роде транспортные средства построены польской компанией Solaris.

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль
"Яблони на Марсе?"
Интересно, как быстро решится вопрос водородной инфраструктуры?

В Петербурге может появиться каршеринг с водородными автомобилями

Правительство Петербурга 9 ноября обсудит с корейским автоконцерном Hyundai и Минпромторгом РФ возможность использования автомобилей на водородном топливе в городском каршеринге. Об этом вице-губернатор Евгений Елин сообщил журналистам 6 ноября.

«Хотим вперед забежать и посмотреть, как это будет работать. Hyundai является мировым лидером, готов предоставить автомобили, мы попробуем организовать эксплуатацию», — сказал он. Детали проекта, в частности кто может стать оператором таких автомобилей, он не уточнил.

В конце 2018 года стало известно, что Hyundai Motor планирует вложить почти $ 7 млрд в разработку водородных топливных элементов для автомобилей, судов и дронов.

Ранее Hyundai Motor также сообщал о намерении производить битопливные автомобили, которые смогут ездить не только на газе, но и на обычном бензине. «Сейчас автомобиль проходит испытания», — уточнил заместитель председателя правления ПАО «Газпром» Виталий Маркелов.


https://www.fontanka.ru/2020/11/06/69531383/


#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #электротранспорт #электрокар #электроавтомобиль
Водород - это же очень опасно, считают многие. И в связи с актуализацией тематики водородного транспорта в последнее время в социальных сетях ломается немало копий. Но как все обстоит на самом деле?

Что будет, если случится утечка и водород загорится? На самом деле, здесь лучше не теоретизировать, а провести эксперимент.

Еще в  2001 году в Университете Майами провели эксперимент по имитации утечки и возгорания топлива в абсолютно одинаковых условиях и одинаковых автомобилях. Перед вами - снимки, сделанные в интервале 0,3 секунды, минута, полторы и две минуты 20 секунд после начала эксперимента. Именно столько времени потребовалось, чтобы бензиновый автомобиль выгорел дотла изнутри. Водородный автомобиль завершил горение уже через полторы минуты и остался почти неповрежденным.

Кстати, более поздние краш-тесты водородных автомобилей ведущих производителей подтвердили результаты этого эксперимента почти 20-летней давности.

https://blog.fuelcellnation.com/2011/09/how-safe-is-hydrogen.html

#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #электротранспорт #электрокар #электроавтомобиль
Катионный потенциал поможет создавать натрий-ионные аккумуляторы

В последнее время очень много говорят и пишут о натрий-ионных аккумуляторах, которые благодаря доступности натрия являются хорошей альтернативой литий-ионным аккумуляторам там, где не очень важна масса устройства – например, для накопления энергии.

Производительность таких батарей ограничена имеющимися электродными материалами, особенно для натрий-ионных слоистых оксидов, что заставляет искать новые структуры катодов. То, как состав определяет структурную химию, имеет решающее значение для электрохимических характеристик, но его очень трудно предсказать, особенно для сложных композиций.

В новой статье, опубликованной в одном из двух «топовых» междисциплинарных журналов, Science, коллектив авторов из Китая, США, Франции и Нидерландов предлагает использовать особую величину, так называемый «катионный потенциал», вычисляемый через ионные потенциалы (отношение числа зарядов к радиусу иона, введенное Г. Картледжем и описывающее мощность поляризации иона). По данным авторов, этот катионный потенциал позволяет учитывать ключевые взаимодействия слоистых материалов и предсказывать упаковку катода, исходя из состава.

Поскольку структура укладки определяет функциональные свойства катода, новая методология предлагает решение для проектирования слоистых оксидов щелочных металлов. Статья так и называется: «Рациональный дизайн слоистых оксидных материалов для натрий-ионных аккумуляторов».

Источник: https://science.sciencemag.org/content/370/6517/708

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование
Твердотелые Li-ion аккумуляторы: больше безопасности

Сегодня большинство наших гаджетов работает на литий-ионных батареях. И хотя они, как правило, безопасны, иногда все-таки загораются или взрываются.

Альтернативой традиционным аккумуляторам, которая быстро набирает популярность, может стать полностью твердотельная литиевая батарея (ASSLB). В отличие от обычных аккумуляторов, где электроды твердые, а электролит жидкий, в ASSLB и электроды, и электролит твердые, поэтому они гораздо более безопасны. Однако именно это свойство создает проблему: во время работы меняются объемы электролита и электродов, особенно в высокоемких аккумуляторных батареях. Это может привести к рассоединению их поверхностей, что приведет к снижению мощности.

Профессор Ен Мин Ли из Тэгу Кенбукского Института науки и техники (DGIST) говорит: «В то время как большинство исследователей сосредоточились на разработке новых материалов или улучшении свойств существующих полностью твердотельных литиевых батарей, мы выбрали другой путь и решили найти решения для минимизации дефектов в конструкциях электродов и элементов. Это заставило нас задуматься над тем, есть ли способ количественно проанализировать дефекты в этих батареях?».

Профессор Ли и его команда нашли ответ на свой вопрос, когда придумали хитроумную технику: трехмерную цифровую двойную платформу, в которой микроструктуры твердотельных интерфейсов могут быть визуализированы как детальные трехмерные копии реальной батареи.

Используя эту платформу, профессор Ли и его команда исследовали структуры границы электрод-электролит ASSLB на основе Li7La3Zr2O12. Они использовали  2-D фрагменты изображения выбранной  области, сложили изображения для цифровой реконструкции трехмерной структуры, а затем провели структурный анализ.

Как и ожидалось, они обнаружили, что удельная площадь контакта ASSLB была намного меньше, чем у литий-ионных батарей. Это подтвердило эффективность их метода.

Ли  так объясняет огромный потенциал этой методики: «Учитывая широкую применимость этой методики, нам кажется, что ее преимущества могут распространяться на все электродосодержащие устройства. Но на данный момент мы уверены, что наша методика поможет исследователям сэкономить время и деньги, легко проверяя дефекты в процессе изготовления батарей, помогая оптимизировать дизайн и в конечном итоге ускоряя коммерциализацию полностью твердотельных батарей».


Подробности исследования опубликованы в журнале Elsevier's Nano Energy: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285520310314

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование
Сегодня у нас сразу несколько "Электромобилей по пятницам". А точнее - страница из каталога, представляющая несколько "бюджетных" моделей электромобилей стоимостью ниже 1600 долларов.
Надо сказать, что в американском каталоге 1907 года было представлено около 70 (!) моделей электромобилей - и топовые модели стоили более 2500 долларов.


#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Форум "Сильные идеи нового времени" подошел к концу, а мы предлагаем вам посмотреть небольшой ролик о водородных технологиях нашего Центра, который мы представляли на этом мероприятии.


#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти
Исследователи из Калифорнийского университета предложили новый метод прямого восстановления катодов литий-железофосфатных батарей, которые рассматриваются как альтернатива литий-кобальтатным аккумуляторам (к примеру, именно на таких источниках энергии ездит новая Tesla Model 3). Исследование опубликовано в журнале Joule крупного научного издательского дома Cell Press в рубрике Report.

«Утилизировать такие батареи экономически невыгодно. Мы сталкиваемся с аналогичной проблемой, когда имеем дело с пластмассами, — материалы дешевые, а методы их утилизации — нет», - говорит один из авторов исследования Чжэн Чэнь.

Новый метод, предложенный электрохимиками, подразумевает прямое восстановление (а точнее – переработку) катодного материала нагревом порошка деградированного катода с солями лития и лимонной кислотой до 60-80 градусов с последующим изготовлением новых катодов.

По данным статьи, этот метод снижает на 80-90 процентов количество энергии, необходимое для утилизации такого типа катодов, при этом он еще и экологичнее.

Источник: https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(20)30497-9

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование