科学家提议利用甲醇为电动汽车产生能量

Разработанная технология экономична, безопасна, экологична и энергоэффективна

所开发的技术经济、安全、环保和节能的。

谢尔盖-什切克林在展台上,展示气体和液体在不同压力下循环。

Профессоры Уральского энергетического института УрФУ Сергей Щеклеин и Алексей Дубинин разработали технологию получения энергии для двигателя электромобиля с помощью метанола. Разработка получила зарубежное признание. Статья с описанием технологии опубликована в International Journal of Hydrogen Energy.

乌拉尔联邦大学乌拉尔能源研究所的教授谢尔盖-什切克林和阿列克谢-杜比宁开发了一项利用甲醇为电动汽车发动机产生能量的技术。这一发展得到了国际认可。一篇描述该技术的文章发表在《国际氢能杂志》上。

Метанол — невзрывоопасное вещество, простейший спирт, его производство незатратно: метанол можно получить из любых органических ресурсов, включая биомассу растений и твердые бытовые отходы. При этом электрический КПД энергетической установки с ТОТЭ — более 42%, это соответствует уровню лучших перспективных двигателей внутреннего сгорания. Для сравнения: КПД, то есть эффективность преобразования энергии жидких и газообразных топлив в механическую энергию, у дизельных двигателей — 25%, у бензиновых — около 20%.

甲醇是一种非爆炸性物质,是最简单的酒精,而且生产成本低廉:甲醇可以从任何有机资源中获得,包括植物生物质和城市固体废物。使用固态氧化物燃料电池的发电厂的电气效率超过42%,这相当于最好的先进内燃机的水平。作为比较,柴油机的效率,即液体和气体燃料转化为机械能的效率为25%,汽油机为20%左右。

Идея об использовании метанола пришла Сергею Щеклеину и Алексею Дубинину в результате анализа более чем 220 экспериментов по получению синтез-газа из различных природных углеводородных топлив — каменного угля, газа, нефтепродуктов. Преимущества этой разработки — технологическая простота, минимальные энергозатраты и потери энергии, высокий КПД.

谢尔盖-谢克林和阿列克谢·杜比宁在分析了从各种天然碳氢化合物燃料-煤、天然气和石油产品获得合成气体的220多次实验后,提出了使用甲醇的想法。这种发展的优点是技术简单,能源成本和能源损失最小,而且效率高。

Кроме того, метанол больше подходит для еще одной задачи, которую решают ученые УрФУ, — использовать в выработке «сырья» для ТОТЭ ядерные источники энергии. Преобразование углеводородных топлив в газовые смеси требует высоких температур, которых современные легководные ядерные реакторы обеспечить не могут, их термодинамический потенциал почти вдвое меньше. В то же время получение метанола из метана с использованием современных ядерных реакторов на быстрых нейтронах не только возможно, но и является наиболее энергетически эффективным способом.

此外,甲醇更适合于另一项任务,乌拉尔联邦大学的科学家们正在解决这个问题--在生产氢氟酸的 "原料 "中使用核能资源。将碳氢化合物燃料转化为气体混合物需要高温,而现代轻水核反应堆无法提供这种温度,它们的热力学潜力几乎是两倍。同时,利用现代快中子核反应堆从甲烷中获得甲醇不仅是可能的,而且也是最节能的方式。

Технология переработки метанола, которую предложили Сергей Щеклеин и Алексей Дубинин, также пригодна для использования в энергетической и металлургической промышленности. Данная работа является частью пятилетнего проекта «Термодинамический анализ использования водорода для металлургических и энергетических предприятий», выполнявшегося по госзаданию Министерства науки и высшего образования РФ.

谢尔盖-谢克林和阿列克谢·杜比宁提出的甲醇加工技术也适用于能源和冶金工业。这项工作是 "冶金和能源企业氢气利用的热力学分析 "五年期项目的一部分,该项目是在俄罗斯科学和高等教育部的国家任务下进行的。

Справка

参考资料

По оценкам ученых, при современном уровне потребления нефти и газа этих источников энергии человечеству хватит на ближайшие 60 лет. При этом разработка новых месторождений ископаемого топлива ведет к деградации территорий добычи, в том числе арктических, к таянию вечной мерзлоты и высвобождению колоссальных объемов метана. Это усиливает парниковый эффект и разрушение озонового слоя. Проблема еще и в том, что выбросы продуктов сгорания углеводородного топлива приводят к загрязнению окружающей среды.

科学家们估计,以目前的石油和天然气消费水平,人类将有足够的这些能源用于未来60年。同时,开发新的化石燃料矿床导致矿区退化,包括北极地区,永久冻土的融化和大量甲烷的释放。这促成了温室效应和臭氧层的破坏。问题还在于,碳氢化合物燃料的排放会造成污染。

Один из альтернативных методов производства электроэнергии — использование твердооксидных топливных элементов, ТОТЭ. ТОТЭ — экологичные устройства с высоким, до 70% и выше, КПД, в которых энергия химической реакции окисления топлива непосредственно преобразуется в электроэнергию.

一种替代性的发电方法是使用固态氧化物燃料电池(SOTE)。燃料电池是具有高效率的环保设备,最高可达70%或更高,其中燃料氧化的化学反应的能量直接转化为电能。

В общем случае твердооксидные топливные элементы работают на водородном топливе. Водород — наиболее распространенный элемент, его запасы неисчерпаемы, он экологичен. Использование водорода совместно с электрохимическими генераторами тока открывает большие перспективы создания электрического транспорта, повышения энергетической эффективности и экологической безопасности транспортных средств любого масштаба. Выбросы вредных веществ в этом случае либо имеют нулевые значения, либо меньше в десятки и сотни раз.

一般来说,固态氧化物燃料电池以氢气为燃料运行。氢气是最常见的元素,其储量取之不尽,用之不竭,而且对环境友好。氢气与电化学电流发生器一起使用,为创造电动交通工具开辟了巨大的前景,提高了各种规模的车辆的能源效率和环境安全。在这种情况下,有害物质的排放要么是零,要么是低几十倍或几百倍。

Однако получить чистый водород достаточно сложно, так как он легко вступает в химические реакции. Кроме того, водород характеризуется высокой текучестью, большим удельным объемом в газовой форме, большой потенциальной взрывоопасностью и требует сложных технологий для хранения и транспортировки. Вместе с тем существующие методы получения водорода отличаются энергоемкостью и требуют больших объемов электрической энергии. Ее традиционный источник — электростанции, которые работают на угле, газе, нефти. Таким образом, выгоды использования водорода значительно нивелируются, и широкомасштабное применение водородных технологий на транспорте пока невозможно. Однако перспективы использования водорода для получения атомной и гидравлической энергии, всех видов возобновляемых источников энергии имеют возможность устранить эти недостатки и реализовать все преимущества водородного топлива уже в ХХI веке.

然而,纯氢是很难获得的,因为它很容易发生化学反应。此外,氢气的特点是流动性强,气态时比容大,潜在爆炸性高,需要复杂的储存和运输技术。同时,现有的氢气生产方法是能源密集型的,需要大量的电能。其传统来源是以煤、天然气和石油为燃料的发电厂。因此,使用氢气的好处被大大拉平了,在交通领域大规模应用氢气技术还不可能。然而,将氢气用于核电和水力发电以及所有类型的可再生能源的前景有机会消除这些缺点,并早在21世纪就实现了氢燃料的所有好处。

发布于 一般新闻 并且被标记为 , , .