Биотопливо является многообещающей альтернативой исчерпаемым и экологически небезопасным ископаемым видам топлива. Водорослевая биомасса является привлекательным сырьем для производства биотоплива. Для выращивания водорослей не нужны пахотные земли как для сельскохозяйственных продовольственных культур для производства биотоплива, а также не требуются сложные методы обработки, необходимые для получения конечного продукта из биомассы, обогащенной лигноцеллюлозой. Многие микроводоросли являются миксотрофами, поэтому их можно использовать одновременно и как источник энергии, и как очиститель сточных вод. Одним из основных этапов производства водорослевого биотоплива является выращивание биомассы. Для этой цели используются фотобиореакторы и системы на открытом воздухе. Первые позволяют тщательно контролировать выращивание, последние дешевле и проще. Процессы обработки биомассы можно разделить на термохимические, химические, биохимические ,Ю', методы и прямое сжигание. Для производства биодизеля биомасса, обогащенная триглицеридами, подвергается переэтерификации. Для производства биоспиртов биомасса подвергается ферментации. Существуют три метода производства биоводорода в клетках микроводорослей: прямой биофотолиз, непрямой биофотолиз, ферментация.

22-25 октября 2019 года, НИУ «БелГУ»

В этой статье предлагается программа использования энергии электролитического водорода для штата Сеара в Бразилии. Водород будет производиться с помощью панелей фотоэлектрических элементов и ветряных турбин. Генерируемый водород будет служить энергоносителем и применяться во всех областях, где сегодня используется ископаемое топливо. Были предусмотрены сценарии быстрого и медленного введения водорода и без введения водорода. Результаты показывают, что введение водорода, получаемого из возобновляемых источников энергии, увеличит потребление энергии и валовой внутренний продукт на душу населения в штате Сеара. В то же время это снизит уровень загрязнения, возникающего в результате сжигания ископаемого топлива, и, следовательно, повысит качество жизни населения такого федерального штата Бразилии.

Рассмотрены социальные и экологические аспекты, климатические и гляциологические особенности освоения Арктики в части энергоснабжения. Показаны наиболее целесообразные способы комплексного освоения Арктики. На примере крупных и уникальных стационарных проектов отмечен ряд недостатков: высокая стоимость, долгострой, неполная автономность, недостаточное решение проблем экологии и переработки отходов. Неполная автономность обусловлена необходимостью подвоза материалов, продуктов, сменных экипажей и персонала, а также недостаточной логистикой и трудностями транспортировки на материке в условиях лета и по морю в условиях зимы. Проблемы экологии и переработки отходов связаны с применением традиционных способов сжигания твердого и жидкого топлива с использованием угля или мазута. Переход на сжиженный природный газ (СПГ) для электродвижения и энергоснабжения заметно улучшит экологическую обстановку. Исследования, выполненные на математической модели многофункционального энергетического комплекса, показали возможность бесперебойного энергоснабжения локальной нагрузки как от централизованной сети, так и от дизель-генератора (ДГ) и накопителя электроэнергии, причем ДГ используется с целью экономии топлива в качестве резервного источника. Предлагаемые технологии электрогенерации на основе водорода или атомных станций малой мощности (АСММ) позволяют наряду с улучшением экологической обстановки повысить энергоэффективность установки непосредственного преобразования топлива и обеспечить комплексную переработку отходов. Малочисленность населения Арктики, его мобильность при вахтовом методе требуют комплексной разработки мобильных систем энерго- и жизнеобеспечения малой мощности до 30 МВт с помощью СПГ или АСММ, дополненных ВИЭ. Если установка на водороде является одновременно источником и накопителем электроэнергии, то применение АСММ и особенно ВИЭ требует наличия накопителей электроэнергии. Указанные накопители водородного или электрохимического цикла являются наиболее прогрессирующими в мировой энергетике, и их применимость существенно зависит от развития обслуживающей инфраструктуры. Отмечено, что типизация и тиражирование источников электроснабжения позволят решить проблему освоения удаленных и изолированных регионов Арктики путем комплексного использования инновационных технологий генерации, накопления, передачи и распределения электроэнергии, обеспечения жизнедеятельности, утилизации и переработки отходов, сохранения благоприятной экологической обстановки с использованием водородной энергетики и цифровых систем управления и мониторинга.

Исследован процесс окислительного низкотемпературного водно-парового реформинга этанола в проточном трубчатом кварцевом реакторе при атмосферном давлении в интервале температур 300-450 °С для получения водорода с минимальным содержанием монооксида углерода на ранее разработанном катализаторе Ni/ZnO (20 мас.% никеля). Катализатор готовили пропиткой промышленного порошка оксида цинка нитратом никеля с последующим прокаливанием и восстановлением оксида никеля. Использовались водно-этанольные смеси с молярным отношением «этанол - вода» от 1:2 до 1:13. Поток жидкой смеси составлял 0,45-1,55 г/час. Вместе со смесью в реакционную зону подавался воздух с таким расчетом, чтобы молярное отношение «кислород - этанол» изменялось в интервале 0,5-1,2. Анализ газовой фазы осуществлялся на газовом хроматографе «Цвет-500». В качестве детектора применялся катарометр.

Показана довольно высокая эффективность катализатора Ni/ZnO при получении водорода в процессе окислительного водно-парового реформинга этанола при относительно низких температурах. Основными продуктами реформинга этанола являлись водород, метан и двуокись углерода. Конверсия этанола происходила уже при 300 °С, а при 450 °С протекала практически полностью (99 %). Содержание водорода в продуктах реформинга во всех исследованных случаях находилось в интервале 45-60 об.%, выход водорода составлял при температуре 450 °С 1,6 моля на 1 моль этанола. При этом наблюдалось более высокое содержание двуокиси углерода, достигающее 45 об.%, и более низкое содержание метана, в 4-10 раз меньше водорода, в отличие от водно-парового реформинга этанола, где содержание двуокиси углерода составляло 15-20 об.%, а метана - всего в 2-2,5 раза меньше водорода.

Во всей исследованной области температур при малом времени контакта (0,5-0,6 сек) реакционной смеси с катализатором и при повышенном молярном отношении «кислород - этанол» в газовой фазе практически полностью отсутствовал монооксид углерода, что позволяет использовать полученную богатую водородом смесь для питания топливных элементов на протонообменных мембранах.

Представлены расчетные исследования равновесной эмиссии окислов азота на выхлопе карбюраторных и дизельных двигателей внутреннего сгорания. Температура процесса окисления топлив составляет 1 400 °С, давление для карбюраторных и дизельных двигателей - 60 атм и 80 атм соответственно. Исследования проведены для природных и искусственных видов топлива: водорода, этанола, метанола, бензина, дизельного топлива и метана, - при коэффициенте избытка воздуха, соответствующем температуре окисления топлив 1 400 °С. Применялась методика расчета равновесного состава, основанная на константе равновесия и уравнениях сохранения массы. Показано, что с ростом давления от 1 атм до 60 атм для карбюраторных двигателей и до 80 атм для дизельных двигателей реакция образования диоксида азота смещается в сторону увеличения NO₂. На образование NO увеличение давления не влияет в силу того, что реакция проходит без изменения объема. Определено, что основным загрязняющим компонентом атмосферы является NO. Однако целесообразно шире использовать топлива, характеризующиеся наименьшим выходом диоксида азота (метан и метанол), поскольку наиболее опасной для человека является двуокись азота (NO₂), относящаяся к химическим веществам 2-го класса опасности. Установлено, что снижение температуры окисления с использованием водорода в качестве топлива для электрохимических генераторов тока позволит снизить эмиссию окислов азота более чем на порядок по сравнению с лучшими результатами для ДВС.

22-25 октября 2019 года

Использование экологически чистой солнечной тепловой энергии сталкивается с рядом трудностей при практической реализации энергосистем обитаемой лунной базы ввиду необходимости ее аккумулирования и хранения в течение лунной ночи. В статье рассматривается гелиосистема горячего водоснабжения для нужд системы обеспечения жизнедеятельности лунных баз, расположенных в пиках вечного света на Северном и Южном полюсах Луны. Данная система способна поддерживать требуемый уровень температуры воды в течение лунного года с учетом солнечных затмений на Луне. Гелиосистема включает в себя коллектор солнечной энергии в форме кольцевого цилиндра с осью, перпендикулярной поверхности Луны, с водородным теплоносителем и аккумулятором теплоты сезонного типа в форме кубического резервуара, расположенного под поверхностью Луны и заполненного дробленым реголитом. Данный аккумулятор обеспечивает поддержание температуры горячей воды в периоды отсутствия солнечного света. Проведен отбор проектных параметров и анализ работоспособности гелиосистемы на основе разработанной математической модели и компьютерного моделирования динамических режимов функционирования гелиосистемы, располагаемой на склоне кратера Пири на Северном полюсе и на склонах кратеров Шеклтон, Де Герлах и горе Малаперт на Южном полюсе Луны. Показано, что для Северного полюса температура воды на лунной базе достигает требуемого уровня в конце первой лунации и практически не изменяется в период солнечного затмения благодаря наличию в гелиосистеме аккумулятора теплоты. При расположении гелиосистемы в любом пике вечного света на Южном полюсе время выхода системы на требуемый тепловой режим не превышает 4 лунации, при этом требуемый уровень горячей воды обеспечивается в течение всего года. Отмечено, что из-за наличия интервалов темноты в южных пиках вечного света требуются значительно большие площади миделя солнечного коллектора и в два раза большие размеры теплового аккумулятора по сравнению с Северным полюсом.

В статье рассмотрены вопросы исследования и разработки электрохимических накопителей энергии наборных суперконденсаторов нового поколения с повышенными энергетическими характеристиками. На базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований в ОИВТ РАН в течение последних десяти лет были разработаны опытные образцы наборных суперконденсаторов, главные особенности которых заключаются в использовании нетоксичного органического электролита на основе ионной жидкости и новой технологии изготовления электродов суперконденсатора на основе двусторонней композитной углеродной ленты.

По новой технологии изготовлены: суперконденсатор 41СК, состоящий из 40 двухсторонних и двух односторонних электродов с номинальным 90,2 В и максимальным 102,5 В напряжением; суперконденсатор 2х50СК, состоящий из двух параллельно соединенных пакетов по 50 элементарных суперконденсаторов (в каждом пакете 49 двухсторонних и два односторонних электрода) с номинальным 110 В и максимальным 125 В напряжением. Экспериментальные исследования опытных образцов показали, что вольтамперограммы имеют типичную прямоугольную форму с четко выраженной двойнослойной областью, что свидетельствует о равномерном распределении заряда и отсутствии вклада псевдоемкостных процессов в исследуемом интервале напряжений; заряд/разрядные зависимости имеют выраженную пилообразную форму, что свидетельствует о равномерных зарядке и разрядке двойного электрического слоя.

Сравнение характеристик серийных образцов наборных суперконденсаторов с водным электролитом и макетных образцов наборных суперконденсаторов с органическим электролитом на основе ионной жидкости 1Ме3ВuImBF4 показало, что удельная энергия новых наборных суперконденсаторов более чем в 10 раз выше по сравнению с наборными суперконденсаторами с водным электролитом; удельная мощность новых наборных суперконденсаторов в 2-3 раза выше, чем у наборных суперконденсатора с водным электролитом.

3-4 октября 2019 года, Воронеж

Рассмотрены вопросы исследования и разработки накопителей электрической энергии на основе гибридных технологий. Проведенные исследования и анализ потребных условий применения систем накопления энергии показали, что их основные технические характеристики - запасенная энергия, отдаваемая мощность и время разряда, - не могут быть реализованы в хотя и масштабируемых, но идентичных технических устройствах. Для решения этой проблемы применяются гибридные технологии и дифференциация систем накопления энергии по условиям применения. В частности, для обеспечения качества электроснабжения практически всех конечных потребителей промышленного и частного сектора предложено использовать гибридные системы накопления на основе аккумуляторов и суперконденсаторов. Гибридные системы накопления электроэнергии такого типа имеют идентичные технические решения с рабочим напряжением 380 вольт и номинальной мощностью в зависимости от мощности используемых накопительных элементов.

Показано, что обеспечение качества электроснабжения потребителей электроэнергии нефтехимических производств, подверженных аварийным отключениям и существенным нарушениям нормативных требований по качеству электроснабжения вследствие некорректной работы питающих электрических сетей и другого высоковольтного оборудования, возможно при помощи гибридных систем накопления энергии киловольтного и мегаваттного диапазонов на основе батарей суперконденсаторов и статических компенсаторов реактивной мощности, которые позволяют поддерживать требуемый уровень и качество напряжения, повышать пропускную способность линий электропередач.

Цель конференции - предоставить возможность обмена опытом и информацией по вопросам, связанным с безопасностью эксплуатации АЭС с ВВЭР. Дать возможность специалистам, занятым в атомной энергетике, представить результаты своих расчетно-теоретических, конструкторских и экспериментальных работ, направленных на повышение безопасности, модернизацию АЭС и продление эксплуатационного срока службы АЭС.

Место проведения конференции - АО ОКБ «ГИДРОПРЕСС», г. Подольск, Московская область

Москва, 24-28 иююня 2019

Санкт-Петербург 19–21 марта 2019

25–26 марта, Москва

Фонд развития ветроэнергетики (совместное предприятие, созданное на паритетной основе ПАО «Фортум» и АО «РОСНАНО») и правительство Саратовской области подписали юридически необязывающее соглашение о сотрудничестве, которым предусмотрено строительство в 2019–2023 гг. на территории региона ветряных электростанций совокупной мощностью до 300 МВт.

На X Международном форуме «Экология» Минздрав России расскажет о воздействии окружающей среды на здоровье городского населения.

В рамках Всероссийской конференции по развитию особо охраняемых природных территорий в г. Сочи состоялся ряд стратегических сессий для сотрудников заповедной системы.

В рамках Всероссийской конференции по развитию особо охраняемых природных территорий в г. Сочи состоялся ряд стратегических сессий для сотрудников заповедной системы.

Столяревский А.Я. - д-р техн. наук, директор Центра «КОРТЭС», зам. главного редактора Международного научного журнала «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE)

SPIN-код: 6991-1898