Пора с «нефтяной иглы» слезать

На всей планете страны — лидеры продвинутых технологий сегодня остро озабочены поисками альтернативных и автономных источников энергии. Природные ресурсы — традиционные нефть, газ, уголь рано или поздно закончатся. Пора международному сообществу с «нефтяной иглы» слезать. В том числе и России, подземные кладовые год от года все более пустеют. «Инновационные проекты в деле производства автономных и альтернативных источников электроэнергии» — так назывался круглый стол, который вел вчера министр промышленности и природных ресурсов области Валерий Прудской. Что говорить, тема самая что ни на есть актуальнейшая.

Причем автономные источники альтернативного энергосбережения — не какая-то дань моде, а вопрос выживания целых стран.

В подобном составе подобный круглый стол при минпроме достаточно уникален: в зале собрались представители правительства области, производственники, изобретатели и те, кто уже наладил производство новых источников энергии.

Оказывается, на энергофаке ЮУрГУ уже несколько лет действует учебная лаборатория энергосбережения, есть и специальный курс помимо традиционных по возобновляемым источникам электроэнергии. Об этом сообщила в своем докладе профессор ЮУрГУ, доктор технических наук Ирина Кирпичникова. Показала и созданный студентами проект энергоавтономного жилого дома. На его крыше смонтированы солнечные батареи, рядом стойка ветроэнергетической установки (ВЭУ), разработанной миасскими ракетчиками из «ГРЦ КБ имени академика Виктора Макеева». Проект челябинских студентов-энергетиков и архитекторов получил высшую оценку в Москве как лучший энергосберегающий дом.

Начальник научно-исследовательского отдела ТОТЭ из федерального ядерного центра «РФЯЦ-ВНИИТФ имени академика Евгения Забабахина» Владимир Чухарев сообщил о разработках по топливным элементам. Точнее о твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ) на базе керамических мембранных материалов. Оказывается, в Снежинске уже готов первый образец ТОТЭ для промышленного производства. Суть работы ТОТЭ в том, что в топливных элементах энергия химических реакций без «посредников» напрямую превращается в электроэнергию.

Потому и столь высокий коэффициент полезного действия — восемьдесят процентов. Из них шестьдесят — это КПД по выработке электричества, а дополнительные двадцать — выработка тепла. Добавим, что во ВНИИТФ в качестве основного материала топливных элементов используют не драгоценную платину, как во всем мире, а вполне дешевый диоксид циркония. В России подобной разработки нет нигде, в мире тоже. Эта работа была начата в рамках конверсии оборонного производства еще в 1990 году.

И вот, наконец, установка заработала, причем финансовой поддержки физики-ядерщики от государства не получили. Проект мог бы вообще «замерзнуть» навсегда на стадии идей и чертежей. Ученые из Снежинска нашли заинтересованного и весьма состоятельного заказчика -– «Газпром». Дело в том, чтобы защитить нефте- газотрубы на тысячах километров продуктопроводов от неизбежной коррозии, самым надежным способом является катодная защита. Электричество спасает трубы от ржавчины. Но где-то в глухой тайге либо тундре электрогенераторы «на каждом километре» не поставишь, линии электропередач на десятки тысяч километров не протянешь. А компактный, автономный и автоматический энергоисточник для катодной защиты на базе ТОТЭ — пожалуйста! В любом самом удаленном «медвежьем углу».

Причем ТОТЭ снежинцев с успехом решает и проблемы ЖКХ, особенно в тех поселках, куда газ и электролинии тянуть слишком затратно. ТОТЭ вполне способно и дом обогревать, и электричество подавать. Ресурс его непрерывной работы практически неограничен. Опытная установка без какого-либо вмешательства человека работала в Снежинске больше года. Остановили ее не по техническим причинам, заказчик «Газпром» поставил условие: минимальный срок в автономном режиме ТОТЭ — год.

Не требуется говорить, что подобная энергоустановка много где еще могла бы пригодиться. Владимир Чухарев сообщил, что ТОТЭ готов не только на базе диоксида циркония, производимом совместно с заводом ЧМЗ (Чепецк), но и на основе современных наноматериалов. Притом здесь добились возможности использования широчайшей гаммы химического топлива — от водорода, биогаза, природного газа, окиси углерода до обыкновенной солярки.

Впечатлил доклад Андрея Кочнева (ОАО «Уралэлемент»). Прозвучала, можно сказать, сенсация. Наши земляки добились промышленного производства литий-ионных аккумуляторов для систем автономного энергообеспечения. Это аккумуляторы с рекордной удельной энергоемкостью рассчитаны минимум на десять лет службы, а максимальный ток разряда целых четыреста (!) ампер. А всего-то такая кроха в руке помещается. Может работать бесперебойно и в морской пучине на глубине восемь (!) километров.

Два доклада по ветроэнергетике и ВЭУ дополняют друг друга. Один сделал заместитель генерального директора ГРЦ Виктор Прокофьев, второй — генеральный директор ООО «ГРЦ-Вертикаль» Евгений Соломин. Речь в первом случае шла об освоении производства ВЭУ мощностью 30 кВт, во втором о развитии малой ветроэнергетики в нашей области. Наши земляки разработали ВЭУ с самым эффективным в мире коэффициентом использования энергии ветра при вертикально расположенной (в отличие от традиционной — горизонтальной) оси вращения. Разработка ведется совместно с ЦАГИ. ВЭУ уральцев с успехом работают, например, в США.

Малые ВЭУ вырабатывают дармовое электричество и в России, есть установки на фермерских подворьях области. Сейчас ведутся работы по сопряжению в единую систему ВЭУ, солнечных батарей и тепловых насосов, что приведет к абсолютной энергонезависимости любых объектов — от ЖКХ до заводов и загородных домов. В перспективе — разработка и производство мегаВаттной ВЭУ на океанской плавучей платформе. Эта установка способна обеспечить электричеством калифорнийское побережье США.

Любопытно отметить, что финансировали эту рекордную разработку миасских ракетчиков из… департамента энергетики США. По условиям договора американской стороне были переданы все технологические чертежи и лицензия на право производства ВЭУ за океаном. Но что-то у американцев не получается с производством уральских ВЭУ до сих пор, заказывают ВЭУ в Челябинской области…

На круглом столе речь шла и о восстановлении Зюраткульской ГЭС на реке Большая Сатка (Игорь Якупов, ГРЦ) и использовании местного торфа для мини-ТЭЦ (ТЭС) — Владимир Балдин, ЗАО «Уралвнешторгинвест».

АЛЕКСАНДР ЧУНОСОВ