Новые и мобильные источники энергии
536 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
Сегодня у нас - последний рабочий день года. А, значит, настало время поздравить всех вас с наступающими праздниками от нашего Центра. Хороших всем каникул - и удачного Нового, 2023 года!
Перед самыми новогодними праздниками нас попросили прокомментировать текст про водородную авиацию, который написал один из ее апологетов, Валерий Мифтахов. А сейчас - делимся с вами получившимся материалом.

"Есть подводные камни": когда мы начнём летать на водороде

Как дела у водородной авиации? Прекрасно, если верить выпускнику МФТИ и Принстона Валерию Мифтахову, основателю компании ZeroAvia, которая за свою короткую жизнь успела провести первый в мире пассажирский полёт на "водородной тяге" и привлечь финансирование от Билла Гейтса и Джеффа Безоса.

Cудя по его свежей колонке для Wired, водородная авиация обладает не только несравненным потенциалом декарбонизации, но и превосходит конкурентов по энергоэффективности.

В 2024 году ZeroAvia планирует выпустить на рынок первый водородный авиадвигатель и в том же году провести первый в мире коммерческий рейс - "хотя преобразование отрасли потребует времени, путь очевиден".

Полный текст колонки рекомендуем прочитать на дружественном канале Digital Manufacturing, который ведёт профессор практики школы управления "Сколково" Павел Биленко, а пока же разберём, действительно ли всё так оптимистично, как пишет Валерий.

Разобраться в этом вопросе @esgworld поможет заместитель руководителя Центра компетенций национальной технологической инициативы "Новые и мобильные источники энергии" при ИПХФ РАН, автор канала научных новостей @scienceblogger Алексей Паевский.

Водород - будущее net zero-авиации. Вот так однозначно. Насколько оправдан такой оптимизм?

Алексей Паевский: Ну, колонка популярная, если не сказать популистская, в том смысле, что будущее водородной авиации показано хорошо, а вот подводные камни немножко обойдены стороной. А они есть.

Полагаю, водородные самолёты на горизонте 2030 года займут достаточно большое место в нише пассажирских перевозок, но есть свои "но".

Это будут, вероятно, перевозки с дальность до 1000 км, то есть региональная авиация. Это аналоги наших Ан-24, в лучшем случае SuperJet-100 - самолёты вместимостью до 100 пассажиров.

А что с экономикой таких рейсов? Будет окупаемо? PwC прогнозирует, что зелёный водород подешевеет в 1,5 раза к 2030 году...

Алексей Паевский: Подозреваю, что будут проблемы. Даже при падении стоимости зелёного водорода на те самые 50% не факт, что это будет окупаемо.

Вероятнее, экономически более оправданным водород голубой - который из природного газа с улавливанием CO₂.

А правда, что топливные элемента в разы энергоэффективнее современных авиавигателей на керосине?

Алексей Паевский: Тут тонкость. Безусловно, энергоустановка на водороде для электродвижения, наверное, рекордная по удельной энергоёмкости.

Но! Удельной по массе, а не по единице объёма. Водород даже в сжатом виде занимает много места, большие баки Toyota Mirai тому пример, а там всего 5,5 кг водорода.

Так что в формате региональных самолётов это будет возможно совместить уже в ближайшее время. Над этим не только ZeroAvia работает, а и Boeing, и Airbus, и другие игроки.

Airbus, кстати, работает как по пропеллерным электросамолётам, так и самолётов с водородным ДВС - такая опция тоже есть.

Это ведь обкатывалось ещё при СССР на Ту-155 - криогенное топливо, в том числе водород, который хранился на борту при крайне низких температурах...

Да, Ту-155 показал, что [использовать водород] возможно, но очень много проблем с объёмом, массой и криогенной установкой.

Это первое. Второе - температура сгорания у водорода в реактивном двигателе существенно выше, чем у керосина. В итоге мы имеем раскалённый воздух, горит азот с выделением оксидов азота, что не очень net zero.

Это влияние можно купировать, используя часть водорода для восстановления оксида азота или максимально точно дозируя подачу водорода в двигатель, но так или иначе. Плюс хранение в криогенном виде - тоже вопрос.

Но, кстати, водород можно использовать для декарбонизации авиации уже на текущей инфраструктуре. На него можно переводить тягачи, вспомогательные энергоустановки самолётов - там много элементов подходящих.
Резюме: водород займёт большое место в net zero-авиации на горизонте 2030-2050 годов, в первую очередь ближнемагистральной, но путь будет тернист. Есть подводные камни - или лучше сказать "надземные"? Оптимизм Валерия Мифтахова, впрочем, вполне объясним.

#Интервью #Водород
8 триллионов рупий на зеленый водород

Правительство Индии утвердило Национальную миссию по зеленому водороду (National Green Hydrogen Mission). Это программа по развитию производства, потребления и экспорта зеленого водорода и его производных.

Ожидаемый результат программы к 2030 году - производство 5 миллионов тонн зеленого водорода в год и рост производимой в стране возобновляемой энергии в объеме дополнительных 125 ГВт. Параллельно эта программа должна вызвать снижение выбросов углекислого газа на 50 миллионов тонн в год.

Предполагается, что эта программа позволит создать более 600 000 рабочих мест и привлечь до 2030 года около 8 триллионов рупий инвестиций.

https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=1888547
Forwarded from ИнфоТЭК
Быть ли "топливу будущего"?

Перспективы мирового и российского рынка водорода

Несмотря на бушующий в западном мире энергетический кризис, ведущие зарубежные страны не отказываются от планов энергоперехода. Одним из столпов данного процесса, наряду с возобновляемыми источниками энергии, служит водород. Многие государства уже разработали и реализуют свои водородные стратегии, использование этого газа расширяется в различных отраслях экономики.

Как будет расти глобальный рынок водорода, какие стимулы и препятствия есть на этом пути? Придется ли нашей стране корректировать свои водородные планы в связи с введением антироссийских санкций со стороны коллективного Запада?

Об этом читайте в обзоре, подготовленном специально для ИнфоТЭК аналитиками группы "Деловой профиль".
В мире стало больше 1000 водородных заправок

Новое исследование, проведенное Information Trends, говорит, что мировая водородная инфраструктура преодолела важный психологический рубеж: количество водородных заправок в мире превысило тысячу. При этом в Китае построено более трети от этого количества.

Если же говорить об остальных показателях, то на втором месте – Япония с более, чем 200 заправками, в Германии – в единственной стране в Европе – количество заправок перевалило за сотню (чего пока не смогли сделать, скажем, в США), а на всем Ближнем Востоке и Африке вместе взятых только в 30 странах есть хотя бы одна водородная заправка.

https://www.greencarcongress.com/2023/01/20230115-h2.html
Подписано соглашение о сотрудничестве между Правительством Российской Федерации и бизнесом по водородным технологиям и системам накопления энергии

Вчера в Правительстве РФ состоялась церемония подписания соглашений о сотрудничестве между бизнесом и государством по «дорожным картам» высокотехнологичных направлений. В целях реализации указанных «дорожных карт» были подписаны обновлённые соглашения о намерениях между Правительством Российской Федерации и заинтересованными организациями. В том числе, соглашение по дорожной карте «Системы накопления энергии» подписали Заместитель Председателя Правительства Александр Новак, генеральный директор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачёв и управляющий директор нашего индустриального партнера ООО «ИнЭнерджи» Алексей Кашин. Соглашение по дорожной карте «Развитие водородной энергетики» подписали Заместитель Председателя Правительства Александр Новак, генеральный директор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачёв и заместитель председателя правления ПАО «Газпром» Олег Аксютин.

Как сообщается на сайте Правительства, эта работа ведётся по поручению Президента Российской Федерации по итогам заседания Совета по национальным проектам и стратегическому развитию в июле 2022 года. Общую координацию данной работы осуществляет первый вице-премьер Андрей Белоусов.

Реализация «дорожной карты» «Системы накопления энергии» обеспечит развитие необходимых технологий по производству систем накопления энергии, основанных на современных научных разработках.

Реализация мероприятий «дорожной карты» «Развитие водородной энергетики» позволит создать необходимые технологии и оборудование для производства водорода на основе природного газа и атомной энергии, а также его применения в отраслях экономики.

«Россия имеет огромный задел в области реализации проектов развития водородной энергетики, создания мобильных, мощных, современных систем накопления энергии. Они есть у “Газпрома”, “Росатома”, компании “ИнЭнерджи”. Уже сейчас водород активно применяется в нефтепереработке и нефтегазохимии, в будущем будет использоваться в энергетике и ЖКХ, транспорте. По поручению Президента была актуализирована “дорожная карта” развития водородной энергетики до 2030 года, которая представляет собой большой комплекс задач. В ней содержатся мероприятия по более чем 20 проектам в области производства, транспортировки и хранения водорода. Что касается системы накопления энергии, в реализации таких проектов участвует порядка 40 государственных и частных компаний, а также ведущие образовательные организации, включая Российскую академию наук. Результатом реализации этих мероприятий станет наличие отечественных технологий в перечисленных областях, рост экспортного потенциала отрасли и укрепление роли России как мирового лидера направлений», – заявил по поводу подписания документа Александр Новак.
Первые водородные поезда поедут в России в 2025 году


Участники проекта, в числе которых РЖД и «Трансмашхолдинг» (ТМХ), по запуску в России пассажирских поездов на водороде продолжают работу и планируют начать эксплуатацию первых составов в конце 2025 года, следует из комментариев, предоставленных компаниями «РИА Новости».

Этим занимаются «Русатом Оверсиз» (структура «Росатома»), РЖД и «Трансмашхолдинг». Речь идет о создании пассажирских поездов на водородных топливных элементах. ТМХ ранее сообщал, что их эксплуатация должна начаться в Сахалинской области в 2024 году. Этот же срок в июне 2022 года подтверждал первый замглавы РЖД Сергей Кобзев на площадке Петербургского международного экономического форума. Он говорил, что к 2024 году на Сахалине появятся локомотивы на водороде для организации пригородных пассажирских перевозок.

«Проект предусматривает разработку, изготовление и поставку АО «Трансмашхолдинг» семи поездов. Подконтрольная эксплуатация первых двух составов в г. Холмск начнется в декабре 2025 года. Эксплуатация второй партии из пяти поездов начнется в г. Южно-Сахалинске в феврале 2027 года», – сообщили в РЖД «РИА Новости» в среду.

Там отметили, что запуск в эксплуатацию водородных поездов на Сахалине – очень сложный и наукоемкий проект. В нем предусматривается создание не только подвижного состава с водородными компонентами, но и специальной инфраструктуры для их экипировки, технического обслуживания и ремонта, а также мощностей по производству водорода и заправочных комплексов.

«В конструкции поезда предусматривается максимальное использование отечественных комплектующих, но на первом этапе будут использованы серийно изготавливаемые водородные топливные ячейки и система хранения водорода зарубежного производства. Решение по бизнес-модели проекта будет приниматься с учетом решений федеральных органов исполнительной власти», – добавили в РЖД.

Представитель ТМХ сообщил «РИА Новости», что инжиниринговый центр «ТМХ Инжиниринг» продолжает работу по проектированию В-поездов, после чего будут осуществлены сборка и испытания опытного образца. «При положительных результатах испытаний опытного образца поставка на о. Сахалин первых двух составов и ввод их в эксплуатацию будут согласованы со всеми участниками проекта по результатам создания соответствующей инфраструктуры», – сказали в компании.

Собеседник подтвердил, что в рамках проекта планируется поставка семи составов водородных поездов.

https://company.rzd.ru/ru/9401/page/78314?id=207272&ysclid=ld1q9pqz21674561158
Forwarded from NEV news
Владимир Путин осмотрел экспериментальный образец электрического кроссовера E-NEVA от "Алмаз-Антей". Выглядит действительно очень симпатично.
Кажется, что новое - это хорошо забытое старое. Где-то мы такие Тойоты уже видели :)))
🚙 Toyota представила на международном Токийском автосалоне 2023 года два концепткара AE86 на электрической тяге и водородных топливных элементах. В гибридном водородомобиле AE86 H2 используется кузов Trueno с убирающимися фарами и двухцветной бело-черной окраской. В его задней части установлены два резервуара для хранения водорода под высоким давлением производства Mirai. Из характеристик указана только снаряженная масса концепта: 995 кг против 940 кг у базовой машины.

Помимо этого, в нем используется оригинальный 1,6-литровый четырехцилиндровый двигатель, но с модифицированными топливными форсунками, топливными шлангами и свечами зажигания, чтобы соответствовать спецификациям водородной системы. По словам представителей Toyota, автомобиль разработан таким образом, чтобы в нем ощущались звук и вибрации двигателя внутреннего сгорания.
Казахстан собирается войти в десятку крупнейших экспортеров водорода

В рамках официального визита в Объединенные Арабские Эмираты казахский президент Касым-Жомарт Токаев принял участие в работе саммита «Неделя устойчивого развития Абу-Даби», где сделал ряд интересных заявлений.

По его словам, несмотря на то, что сейчас почти 70 % электроэнергии в Казахстане вырабатывается на угле, Казахстан – первая страна в Центральной Азии, принявшая долгосрочную стратегию по достижению углеродной нейтральности.

– Обилие ветра и солнца, а также обширная территория нашей страны могут сделать Казахстан лидером в этом секторе, способным внести свой вклад в глобальные усилия по защите климата. В целом, по нашим планам к 2035 году в Казахстане будет введено 6,5 ГВт возобновляемых энергетических ресурсов. Еще одним перспективным направлением является «зеленый» водород. Международные эксперты считают, что наша страна может войти в десятку крупнейших экспортеров водорода, – отметил он.
Сегодня у нас пятница - а, значит, снова пришла пора для нашей традиционной рубрики. И, конечно, сегодня мы не можем не показать вам отечественный электромобиль, который осмотрел недавно Владимир Путин во время посещения Обуховского завода.

Итак, оборонный концерт «Алмаз-Антей» решил попробовать себя в нише гражданских электромобилей. Длина кроссовера E-Neva составляет 4,5 м. Электромобиль, оснащенной гибридной силовой установкой получит 52-литровый газовый бак, и батарею емкостью 70 кВт*ч. В качестве топлива заявлен сжатый водород. Запас хода составляет 810 км. Возможна и подзарядка от бытовой электросети. Кроссовер оснащен полноприводной трансмиссией с тяговыми электромоторами как на передней так и на задней оси. Их совокупная мощность составляет 320 кВт или 435 л.с.
Чисто электрическая модификация без вспомогательного ДВС будет иметь запас хода на уровне 463 км. Максимальная скорость составит 197 км/ч, а время разгона до 100 км/ч — 2,7 секунды.

Правда, проехаться на внедорожнике Путину пока не дали. Только открыть двери и заглянуть в салон.

«Я понимаю, что многое надо сделать. Но не бросайте», — сказал Путин и поднял большой палец вверх.
Ученые ТПУ разработали новый катализатор для экологичного метода получения водорода

Исследователи из Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая и Германии разработали электрокатализаторы на основе дисульфида молибдена (MoS2) для производства водорода. Новый материал синтезирован путем нанесения специальных чернил на поверхность бумаги с металлическим покрытием и изготавливается методом струйной печати. Такие катализаторы по сравнению с аналогами являются более доступными и дешевыми, а их использование делает производство водородного топлива более эффективным, рентабельным и экологичным. Проект реализуется при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований №19-52-14006. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal (Q1; IF:16,744).

Сегодня мировое научное сообщество интенсивно занимается исследованиями по разработке устойчивых и возобновляемых источников энергии, способных уменьшить зависимость общества от ископаемых видов топлива. Водород — один из наиболее перспективных энергоносителей будущего. Из всех существующих способов его получения самым экологичным считается электролиз воды, который не сопровождается выделением парниковых газов. Но данная технология требует применения таких дорогостоящих катализаторов как платина. Поэтому актуальной задачей является разработка недорогих катализаторов с высокой производительностью.

Исследователи научной группы TERS-Team совместно с коллегами из Китая разработали новый материал, который может эффективно производить водородное топливо. Он состоит из пластинок MoS2 и восстановленного оксида графена.

«MoS2 представляет собой слоистый материал, состоящий из атомов молибдена и серы. Он принадлежит к семейству дихалькогенидов переходных металлов­­, относящихся к классу двухмерных материалов с уникальными электронными и оптическими свойствами. Кроме того, дисульфид молибдена — относительно дешевый и достаточно распространенный материал. А его сочетание с оксидом графена облегчает процесс переноса электронов, необходимый для производства водородного топлива», — рассказывает профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес.

Сначала исследователи изготовили специальные чернила, содержащие нанопластинки MoS2 и частицы восстановленного оксида графена. Затем чернила наносились на электрод из медной пластинки с помощью струйной печати. Это позволяет формировать трехмерную пространственную структуру нанолистов дисульфида молибдена. После чего исследовались физико-химические свойства полученного материала.

«Дисульфид молибдена обладает уникальными электронными свойствами, которые делают его хорошим электрокатализатором. Края нанолистов MoS2 богаты активными центрами для реакции выделения водорода, это обеспечивает ее активность и селективность. Поскольку у дисульфида молибдена в виде нанопластин большая площадь поверхности, для протекания реакции доступно больше активных центров. А 3D-структура материала позволяет молекулам получать доступ к активным местам на краях пластинок и улучшить перенос электронов, что приводит к эффективной генерации водорода», — поясняет Рауль Родригес.

Предложенный учеными метод доступен по цене, а материал может производиться в больших масштабах благодаря технологии струйной печати. Это делает производство водородного топлива более эффективным и рентабельным.

На следующем этапе проекта ученые планируют оптимизировать электрокатализаторы за счет использования лазерной обработки, сделав его более надежным, экономичным и эффективным. Также исследователи изучат возможность применения для производства катализаторов слоистых минералов Томской области.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723000207