Приведены материалы о работе и достижениях выдающегося Российского ученого Виктора Васильевича Елистратова. Основные научные достижения профессора Елистратова В.В.: на базе его методики обоснования параметров и под его руководством разработаны рабочие проекты строительства ветроэлектрических станций (ВЭС),солнечных электростанций (СЭС), малых гидроэлектростанций (ГЭС), реконструкции малых ГЭС, а также энергокомплексы ВЭС-ГЭС, ВЭС-СЭС, ВЭС-ДЭС для энергоснабжения потребителей в разных регионах России, удаленных от централизованных сетей; на их основе сформулирована новая парадигма развития автономной энергетики - создание распределенной генерации с использованием энергетических комплексов на основе традиционных и ВИЭ с интеллектуальными системами распределения и хранения энергии.

Повышение тепловой эффективности солнечных воздухонагревателей имеет решающее значение для эффективного использования энергии. В данной статье рассмотрены вопросы исследования и параметрической оптимизации конвективного теплообмена в условиях турбулентного течения в рабочей камере солнечного воздухонагревателя с поглощением солнечного света абсорбером и потоком воздуха от топочных воздуховодов. Также анализируются процессы теплообмена и потери давления, и определяется оптимальная геометрия и расположение воздушного трубопровода. Кроме того, в зависимости от численного значения Рейнольдса было установлено, что рекомендуемый термогидравлический коэффициент вогнутой трубопровода имеет более высокую эффективность работы по сравнению с солнечными воздухонагревателями, приведенными в исследовательской работе. Особое внимание уделяется вопросам оптимального размещения вогнутых воздуховодов, подбираются оптимальные расстояния между воздуховодами. Вопросы повышения его теплоотдающей способности решаются за счёт затеняющего размещения вогнутых воздуховодов. Результатом является повышение производительности устройства за счёт увеличения коэффициента теплоотдачи коллектора солнечного воздухонагревателя с вогнутым воздухопоглотителем. Для этого было изучено движение вогнутых трубчатых поглотителей с различным геометрическим расположением. Также в этой статье было разработано уравнение теплового баланса для определения оптимального геометрического расположения воздуховодов и подтверждена достоверность полученных результатов. В соответствии с проведённым моделированием рассчитано размещение вогнутой трубки в форме шахматной доски на поверхности абсорбера, перпендикулярно воздушному потоку, параллельно воздушному потоку и в виде плоской воздушной трубки.

Сельскохозяйственные отходы, называемые биомассой, представляют большой интерес как возобновляемый источник энергии. Целью данной работы было определение оптимальных значений коэффициента рециркуляции (RR) сгущённого эффлюента при применении нового подхода к интенсификации анаэробной конверсии, обеспечивающего выход биогаза повышенного качества. Данный подход включает рециркуляцию сгущенного эффлюента и предварительную обработку смеси исходного субстрата и сгущённого эффлюента в аппарате вихревого слоя. Для этого была рассмотрена работа экспериментальной биогазовой установки без рециркуляции и с рециркуляцией, начиная с очень низких значений RR, от 0,034 до 1, для обеспечения высоких объёмного метана (ОВМ, MPR) и удельного (УВМ, MY) выходов метана. С точки зрения ОВМ и УВМ наиболее привлекательными выглядят коэффициенты рециркуляции 0,034 и 0,071, однако при коэффициенте рециркуляции 0,5 содержание сероводорода снижается до 14 ppm с одновременным увеличением ОВМ на 12% по сравнению с контролем.

Переэтерификация биомассы без предварительной экстракции рассматривается как процесс получения биодизеля. Реакцию переэтерификации проводили в присутствии этилового спирта и серной кислоты. Анализировали жирнокислотный состав полученного образца. Основными идентифицированными жирными кислотами оказались ненасыщенные жирные кислоты С18:2 (31,86%) С18:1 (12,79%). Основной насыщенной жирной кислотой является пальмитиновая кислота с соотношением 16:0 (12,46%). Рассчитаны характеристики биодизеля (йодное число, цетановое число, плотность, высшая теплота сгорания), согласующиеся с литературными данными.

Работа посвящена комплексному исследованию свойств растительных биоэлектрохимических систем (БЭС), включая как электрогенные характеристики и мониторинг изменения газового состава приэлектродных зон, так и фотосинтетические, биохимические и морфологические параметры получаемой растительной продукции. В качестве тест-объекта выбраны томаты и три различные системы выращивания – с использованием технологии панопоники, торфяного субстрата и дерново-подзолистой супесчаной почвы. Напряжение БЭС с использованием питательного раствора составило 35-180 мВ, торфа – 160-430 мВ, почвы – 160-590 мВ в зависимости от стадии развития растений. Содержание углекислого газа в приэлектродных областях БЭС было повышено в среднем более чем в 5 раз. Обнаружено увеличение количества содержания водорода на 40% по сравнению с воздухом в БЭС на основе торфа. Идентифицировано присутствие соединений с m/z=56 и m/z=64 в газовой составляющей приэлектродных зон. Показано, что лучшими фотосинтетическими характеристиками и большей урожайности обладали томаты, выращенные в БЭС с почвой. Перспективы применения БЭС лежат в области возобновляемой энергетики, автономного автоматизированного агропроизводства и умного сельского хозяйства.

Исследован вариант водородного аккумулятора на основе электрохимических систем. В качестве основы был использован никель как материал, обладающий большей склонностью к поглощению водорода. Электрохимическим методом синтезированы композиты Ni_x-В_y-H(D)z, в которых, при увеличении содержания бора, происходит улучшение растворимости включаемого водорода. Бор - примесная ловушка для атомов водорода в электрохимических композитах Ni–B.

Проведен анализ данных, связанных с изучением внутреннего трения нитей чистого бора. Показано наличие низкотемпературных пиков внутреннего трения нитей бора. Проведено сопоставление характера температурной зависимости внутреннего трения для бора и температурной зависимости экстракции водорода из электрохимических систем Ni_x-B_y-H_z. Наличие релаксационных колебаний в структурах содержащих бор обуславливает свободное течение водорода из данных систем при комнатной температуре. Повышение концентрации бора в системе должно приводить к увеличению величины пика внутреннего трения и к его смещению в область более низких температур в отличие от чистого никеля.

В присутствии бора водородная проницаемость никеля редуцируется, так как в окрестности примеси замещения малого атомного радиуса – бора, встраивающегося в ГЦК решетку никеля, возникают напряжения растяжения, поэтому водород сегрегируется около бора с большим синергизмом, чем с никелем. Оценен потенциал взаимодействия атома водорода с примесной ловушкой, атомом бора - 0,42 эВ.

Обосновано влияние концентрации бора на структуру композитов никель-бор-водород. Повышение концентрации легирующего компонента бора в никеле увеличивает дисперсность и приводит к выравниванию микропрофиля поверхности и формированию структур наноразмерного диапазона.

Представлены результаты исследований кинетики десорбции водорода из электрохимических композитов Ni-B. Содержание водорода в образцах Ni_x-B_y-H_z (9 ат. % бора), измеренное по методу вакуумной экстракции, составило, 600 см³ /100 г, что значительно превышает соответствующее значение для электрохимического никеля ~100 см³ /100 г. Изучены спектры термодесорбции дейтерия из композитов Ni–B, предварительно имплантированных различными дозами ионов дейтерия при Т~100 К. Установлено, что структура спектра термодесорбции дейтерия является функцией имплантационной дозы. Содержание дейтерия для никеля соответствует соотношению Ni:D = 1:1, а для композита Ni₉₅B₅ [Ni₉₅:B₅] :D = 1:1,25. Для никеля формируется четко выраженный пик с температурой максимума 325 К. Для композита Ni–B спектр термодесорбции имеет размытый пик с температурой максимума 325 К и область десорбции дейтерия в диапазоне температур 250-500 К.

В статье отражена история развития энергоэффективных технологий, позволяющих использовать возобновляемые источники энергии в системах теплообеспечения строений. В хронологическом порядке описан ряд значимых для этого направления событий, указаны приоритетные пути повышения эффективности энергогенерирующего оборудования. Необходимость научного осмысления в историческом аспекте развития и становления теплонасосных (теплохолодильных) систем обусловлена не только возросшим интересом к данной области науки и техники, но и результатами сравнительного анализа общих тенденций мирового развития и выявления специфических черт становления исследований с учетом особенностей их эволюционных, этнических, географических, природно-климатических условий. Авторами проведен статистический анализ российской базы научного цитирования при расширенном поиске по запросу «теплонасосные системы», «тепловой насос», «воздушный тепловой насос». Выявлено количество научных публикаций, в том числе патентов, за период с 1900 по 2022 гг. Также представлено авторское видение дальнейших перспектив развития встроенных теплонасосных технологий отопления помещений в России.

Разработка безуглеродных видов топлива является приоритетным направлением современных исследований, в связи с неминуемым сокращением запасов ископаемого топлива и экологическими проблемами, вызванными их сжиганием. Одним из перспективных видов топлива является водород, обладающий высокой теплотой сгорания и образующих воду в качестве единственного продукта сгорания. В последнее время интенсивно разрабатываются и применяются методы получения водорода при помощи живых объектов – микроорганизмов, использующих напрямую энергию солнца и/или позволяющих эффективно утилизировать органические отходы без использования большого количества дополнительной энергии. В данном обзоре рассматриваются базовые принципы основных светозависимых (биофотолиз, фотоферментация) и светонезависимых (темновая ферментация и микробный электролиз) методов биологического получения водорода. Особое внимание уделено достоинствам и недостаткам этих методов, возможности объединения в единую систему, а также различным стратегиям улучшения продукции биоводорода, направленным на переход от лабораторных исследований к полномасштабному применению.

Рассмотрены основные проблемы исследований, отражающие процесс получения современных электрохимических покрытий, показаны направления пошагового исследования параметров электрохимического процесса с целью получения наиболее важных физико-механических свойств покрытий. Показано, что, в процессе синтеза покрытий с заданными свойствами при использовании дифференцированно коррелированных и варьируемых параметров (применяемых составов электролитов, режимов электролиза, природы борсодержащего восстановителя), получаем возможность синтезировать Ni-B композиты, отличающиеся содержанием в них бора и связанными с ним физико-механическими характеристиками. Электрохимическая система Ni-B позволила продемонстрировать возможности регулирования и контроля покрытия по составу и свойствам, определить технологические параметры процессов получения композитов с требуемыми эксплуатационными свойствами, необходимыми для широкого применения в различных отраслях промышленности.

Показано, что плоскопараллельное движение газа в потенциальном поле описывается с помощью ударной адиабаты, причем если стационарное течение газа в поле сопровождается сжатием, то энтропия растет. Обратный процесс расширения газа в потенциальном поле сопровождается падением энтропии. Это объясняет низкую эффективность центробежных газовых компрессоров и высокую эффективность турбин (детандеров) с радиальным движением газа в поле неинерциальной (вращающейся) системы отсчета. Избыточный переход внутренней энергии газа в кинетическую при центростремительном движении в вихре может объяснить устойчивость природных вихрей, как-то: торнадо, циклонов и космических джетов.

В статье анализируются материалы по водорастворимым газам (ВРГ), их физико-химическим параметрам, территориальному распространению и интенсивности насыщения с учетом глубины погружения в пределах Азербайджана, в частности, Южно-Каспийской мегавпадины. Особо была отмечена высокая промышленная пригодность ВРГ. Несмотря на то, что Азербайджан обладает большими запасами нефти и особенно газа, они всё ещё имеют тенденцию к истощению. В то же время, ВРГ может играть роль экологически очень чистого и превращающегося из альтернативы в основное топливо.