МЕНЮ ≡

Вход на сайт

В России создали уникальный портативный электрогенератор

Аватар пользователя Postulat

Миниатюрный генератор энергии способен работать практически на любом топливе.

Российские ученые создали прототип чрезвычайно эффективного портативного генератора энергии, основанного на электрохимической реакции.

По сравнению с аккумуляторной батареей, электрохимический генератор, вырабатывающий энергию из органического топлива (например, природного газа), обладает в десятки раз меньшим удельным весом и способен работать практически в любых климатических условиях.

Устройство пригодится не только спецслужбам, робототехникам и полярникам, но и путешественникам, туристам, дачникам.

В рамках Национальной технологической инициативы (НТИ) разработан прототип революционного источника электроэнергии «Топаз», работающий благодаря так называемой электрохимической реакции. 

Подобно ТЭЦ, электричество в нем вырабатывается из углеводородного топлива (например, пропан-бутановой смеси), но топливо не сжигается, а превращается в электроэнергию напрямую, в результате химических процессов.

Соответственно, для такого источника не нужен промежуточный носитель (на ТЭЦ в этой роли выступает водяной пар, вращающий турбину), отсутствуют движущиеся части, а самое главное — электрохимический генератор обладает гигантской энергоемкостью, примерно в двадцать раз больше, чем у привычного литий-ионного аккумулятора.

Самый мощный аккумулятор сегодня способен дать около 200 ватт-часов на килограмм веса, «Топаз» же — 3 тыс. ватт-часов.

Другое преимущество электрохимического генератора — возможность работать в экстремальных климатических условиях, при температуре от минус 40 до плюс 50 градусов.

Вдобавок электрохимический генератор вместе с топливом может храниться неограниченно долгое время, тогда как аккумуляторные батареи во время хранения довольно быстро разряжаются.

Проект базируется на оригинальной отечественной разработке — технологии микротрубчатых топливных элементов, которая позволила добиться рекордных результатов, — утверждает лидер рабочей группы НТИ «Энерджинет» Олег Гринько. — Нигде в мире пока нет прототипа электрохимического генератора с такими характеристиками, как «Топаз». В частности, генератор способен извлекать электроэнергию из широчайшего разнообразия веществ: пропан-бутан, метан, органические жидкости, тогда как зарубежные разработки способны, как правило, использовать только один вид специально подготовленного топлива.

Впрочем, по мнению руководителя проекта Алексея Кашина, основным топливом для «Топаза» в России, скорее всего, станет обычная пропан-бутановая смесь, которая используется для газовых горелок, продается везде и стоит недорого.

Представьте: устройство размером с литровую бутылку надевается на такого же объема газовый баллончик и вырабатывает электроэнергию, которой хватит на неделю путешествия целой семье автотуристов, — говорит Алексей Кашин. — Они смогут прекрасно прожить это время без электросети: заряжать гаджеты, смотреть телевизор, освещать палатку.

Первые модели таких бытовых генераторов, по расчетам экономистов проекта, будут весить полтора-два килограмма и стоить около 150 тыс. рублей. По мере дальнейшего развития устройства его цена и вес должны существенно снизиться.

Но основной сферой применения электрохимического генератора всё же должен стать не туризм, а робототехника.

Например, беспилотный летательный аппарат способен взять на борт весьма ограниченное количество груза.

Сегодня львиную его долю составляет аккумулятор, позволяющий летать не больше 20–30 минут. С электрохимическим же генератором дрон сможет летать часами.

Другая важнейшая область применения — автономные устройства, предназначенные для обслуживания инфраструктурных объектов, особенно в условиях Севера.

Создание технологии изготовления микротрубчатых топливных элементов — важнейшее достижение проекта, — считает заведующий комплексом лабораторий ионики твердого тела Института проблем химической физики РАН Юрий Добровольский. — Это пионерская работа, ребята во многом опередили зарубежные разработки в области электрохимической энергетики.

По мнению эксперта, такое достижение стало возможным благодаря тому, что научная школа и высококвалифицированные специалисты в этой области сохранились у нас со времен СССР, когда в стране уделялось повышенное внимание электрохимическим технологиям.

 

Авторство: 
Копия чужих материалов
Комментарий редакции раздела Новости

Потенциально очень интересно, рынок гигантский, но не вижу такой ключевой характеристики как стоимость хранилища в расчете на один киловаттчас. 

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя MZen
MZen(3 года 10 месяцев)(04:34:24 / 06-12-2018)

Где купить?

Аватар пользователя Postulat
Postulat(2 года 7 месяцев)(04:43:06 / 06-12-2018)

Российские ученые создали прототип чрезвычайно эффективного портативного генератора энергии, основанного на электрохимической реакции

Аватар пользователя Simurg
Simurg(1 год 10 месяцев)(10:59:43 / 06-12-2018)

Этих прототипов за последние 50 лет создали - хоть жопой ешь. В общем-то все нынешние типы ТЭ известны и принципиальные решения известны с конца 70-х. 

Аватар пользователя Pavel_V
Pavel_V(6 лет 1 месяц)(12:15:47 / 06-12-2018)

Я такой прототип в руках лет двадцать назад держал в руках. Причем год его изготовления был 197Х, точно не помню. 

Пока не поставят в серию - говорить не о чем.

Аватар пользователя ВладиславЛ
ВладиславЛ(1 месяц 2 недели)(13:03:10 / 06-12-2018)

Стоимость 1м2 термостойкой PTFE трековой мембраны сносного качества пр-ва РФ, у меня есть - для других приборов применял,  50г золотом. Пр-ва США или Японии лучшие более 100г золотом за м2. Китайские и хуже и долго не живут в массе. Очень дорогая технология.

Вега в СПб (у нас производство мембран стойких есть) балуются и прочие,

Аватар пользователя Simurg
Simurg(1 год 10 месяцев)(13:04:35 / 06-12-2018)

У тех ребят твердооксидный, а не протон-обменный ТЭ.

Аватар пользователя FreeWind
FreeWind(2 года 11 месяцев)(15:33:28 / 06-12-2018)

 электрохимический генератор, вырабатывающий энергию из органического топлива (например, природного газа)

На водке работать будет? 

Аватар пользователя Lone Wanderer
Lone Wanderer(11 месяцев 4 недели)(18:33:44 / 06-12-2018)

На водке все работает безотказно.

Аватар пользователя HepBo-Xupypr
HepBo-Xupypr(1 год 7 месяцев)(04:51:35 / 06-12-2018)
Аватар пользователя ВладиславЛ
ВладиславЛ(1 месяц 2 недели)(13:03:47 / 06-12-2018)

скорее всего дешевле.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(1 год 10 месяцев)(10:58:11 / 06-12-2018)

Минимум три места в России. Например, ООО "Завод электрохимических преобразователей" (дочка "ТВЭЛ").

Но цена Вам не понравится.

Аватар пользователя Илья Карельский

На сайте компании информацию про этот генератор я не нашёл, наверное плохо искал.

Аватар пользователя Дмитрий Донбас

Ждём запуска в серию.
А вообще интересно, на любом биологическом топливе. А на кошках тоже может? )))

Аватар пользователя Комрад Михалыч

А как на счёт использования в автомобилях и авиации?

Аватар пользователя ВладиславЛ
ВладиславЛ(1 месяц 2 недели)(13:04:27 / 06-12-2018)

Цена за кВт мощности разве ВПК устроит и то не всегда.

Аватар пользователя Офисный планктон

В этой новости меня смущает разнообразие возможных видов топлива. И почему его сравнивают с литий-ионными аккумуляторами, если это не аккумулятор, а генератор?

Аватар пользователя RusKaz
RusKaz(4 года 8 месяцев)(08:01:48 / 06-12-2018)

Видимо генератор многотопливный и, одинаково хорошо может работать на разных типах топлива.
Сравнение действительно, очень странное - тёплого с зелёным сравнивают плотность запасаемой энергии аккумулятора(конечная величина, зависящая от конструкции аккумулятора) и количество отданной энергии генератором(величина ограниченная только запасом топлива). А при таком корявом методе сравнения, получается что, если в процессе работы генератора, после окончания топлива в основном баке, будет подключен второй топливный бак - мощность удвоится.

Аватар пользователя Maxfps
Maxfps(1 год 3 месяца)(08:23:12 / 06-12-2018)

Здесь сравнение больше связано с полезным весом, нежели с энергией, но конечно корявое - это как водохранилище и река).

Аватар пользователя Вертер
Вертер(3 месяца 4 дня)(08:25:56 / 06-12-2018)

Сравнивают возможно мгновенную отдаваемую мощность по отношению к массе генератора/аккумулятора

Аватар пользователя Офисный планктон

Что именно сравнивают, можно лишь догадываться. Журналамеры, они такие!

Аватар пользователя Maxfps
Maxfps(1 год 3 месяца)(10:21:14 / 06-12-2018)

Да-да, и киловатты с часами даже - да не просто сравнивают, ещё и делят через раз))))

Аватар пользователя Офисный планктон

1) Этот генератор не сжигает топливо, а преобразует его химическим способом с выделением электроэнергии, а значит есть разница , какое топливо использовать.

2) 

Самый мощный аккумулятор сегодня способен дать около 200 ватт-часов на килограмм веса, «Топаз» же — 3 тыс. ватт-часов.

Всё же здесь говорят про выделение энергии на килограмм веса, значит Ваш пример про "второй топливный бак" не корректен. Но и здесь, возможно, содержится ошибка, так как предполагаю, что в выражении "на килограмм веса" имелось ввиду энергоэффективность топлива, а не генератора с топливом и топливным баком.

Аватар пользователя Agnika
Agnika(11 месяцев 1 неделя)(09:51:40 / 06-12-2018)

да вообще тут все странно, если это химия - эффективность должна зависить от температуры, при -50 оно разве что лампочкой поморгать сможет. Тут надо ждать реальную железку в продаже, покрутить, померять что-как.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(1 год 10 месяцев)(11:00:51 / 06-12-2018)

Это ТОТЭ, так что внутри у неё 600-900С.

Аватар пользователя RusKaz
RusKaz(4 года 8 месяцев)(10:25:25 / 06-12-2018)

  Так ведь ясно, что это не механический привод электрогенератора, а топливный элемент, причём понятно, что максимальный КПД будет на Н2, чуть меньше на СН4, ещё меньше на С3Н8 / С4Н10 и разных горючих жижах(интересно, как в таком случае происходит очистка топливной ячейки от выделившегося при работе углерода). Если фраза "...около 200 ватт-часов на килограмм веса, «Топаз» же — 3 тыс. ватт-часов..." означает 3кВт/кг, то это очень неплохой результат(выше по топику, дана ссылка на бытовые бензо-электрогенераторы, там около киловатта на 10-12кг (не учитывая корпус и бак с бензином)).

Аватар пользователя gerasimenko-vla
gerasimenko-vla(3 года 9 месяцев)(13:04:11 / 06-12-2018)

в микротрубочках происходит  при 900 градусах  трансформация углеводородов в присутствии водяного пара до водорода , угарного и углекислого газа, в принципе угарный тоже может до углекислого трансформирован  быть и на мембрану попадает смесь углекислого и водорода  углекислый как бувер, а вот из окисления на мембране водорода,  и даёт лакомое электричество!

Комментарий администрации:  
*** Если ребёнок родился с браком - родителям следует положить ладонь на рот и нос, и с любовью разьединить душу и тело (с) ***
Аватар пользователя Офисный планктон

Я так понял, что топливо для этого химического электрогенератора должно быть высокой чистоты, чтобы он в процессе работы не слишком быстро забивался шлаками? А если топливо будет хорошо очищено, то генератор тоже будет забиваться шлаками, но медленнее (так как идеальной очистки не бывает)?

Аватар пользователя gerasimenko-vla
gerasimenko-vla(3 года 9 месяцев)(15:13:51 / 06-12-2018)

тут надо смотреть опытную эксплуатацию,  в принципе перед подачей в микротрубки можно поставить легкозаменяемый таблетку фильтр,  (очистка будет в газовой фазе)  в конце концом самый сильный яд для мембран это серосодержащие  молекулы. Они легко будут абсорбированны в таблетке -фильтре.    Но если создать мембрану на основе сульфида молибдена,  то и сера не будет опасна!

Комментарий администрации:  
*** Если ребёнок родился с браком - родителям следует положить ладонь на рот и нос, и с любовью разьединить душу и тело (с) ***
Аватар пользователя evm11
evm11(6 лет 2 месяца)(10:36:28 / 06-12-2018)

Если это топливный элемент, то у них самая главная характеристика сколько может выдать мощности на кило веса ьез всяких плясок с бубном, типа принудительное охлаждение (кпд не 100%) и пиринудительный прогом окислителя и топлива.

ЗЫ А журналюги вааще лоханулись - какие еще ватт-часы у топливного элемента? А если я к нему присоединю жд цистерну с пропаном сколько ваатт-часов эта штучка наработает?

Аватар пользователя Офисный планктон

Киловатт-часы могут быть у килограмма топлива, из которого получают энергию. Но что имелось ввиду - "большой-большой секрет". (с)

Аватар пользователя RusKaz
RusKaz(4 года 8 месяцев)(14:25:49 / 06-12-2018)

А журналюги вааще лоханулись - какие еще ватт-часы у топливного элемента? А если я к нему присоединю жд цистерну с пропаном сколько ваатт-часов эта штучка наработает?

Вот именно об этом я и писал. Журналюги они такие... что услышат, то и пишут. 

Аватар пользователя alexsword
alexsword(7 лет 2 месяца)(08:42:23 / 06-12-2018)

Видимо стоимость такова, что конкурировать он будет именно с аккумуляторами за счет компактности, а не со старыми добрыми дизель-генераторами :-)

Аватар пользователя Simurg
Simurg(1 год 10 месяцев)(11:02:37 / 06-12-2018)

4-10$/Вт.

И проблема ресурса.

Компактностью там и не пахло, разве что брать "генератор+запас топлива на полгода". Тогда да - за счёт чуть более высокого КПД можно сэкономить место/массу.

Аватар пользователя KorchaginSA
KorchaginSA(1 год 2 месяца)(09:24:34 / 06-12-2018)

Могу предположить, что речь о том, что в перспективе эта разработка заменит литиевые аккумуляторы в разного рода устройствах, при достаточной миниатюризации. Как минимум - заменит пуэрбанки, судя по написанному про семью туристов.

Вообще - читается как фантастика, хочу увидеть!

Аватар пользователя nictrace
nictrace(6 лет 10 месяцев)(09:34:35 / 06-12-2018)

с изобретениями у нас всегда проблем не было, у нас проблемы с внедрением. Как с радио, как со многими другими новинками. Думается, китайцы сопрут идею и будут нам же продавать готовые поделия...

Аватар пользователя gerasimenko-vla
gerasimenko-vla(3 года 9 месяцев)(09:33:57 / 06-12-2018)

в микротрубках  углеводородный газ и немного паров воды  нагревается до 800 -1000 , на выходе из них углекислый газ и водород,  Элементраная химия. Водород то и вырабатывает энергию на топливных мембранах.  Заливать можно хоть керосин хоть бензин, толуол спирт ацетон,    просто менять количество паров воды необходимо для каждого углеводорода

Комментарий администрации:  
*** Если ребёнок родился с браком - родителям следует положить ладонь на рот и нос, и с любовью разьединить душу и тело (с) ***
Аватар пользователя BERES
BERES(6 лет 11 месяцев)(09:45:39 / 06-12-2018)

Толковое разъяснение.

Комментарий администрации:  
*** Утилизировать надо не мусор, а людей (с) ***
Аватар пользователя dil62
dil62(1 год 10 месяцев)(12:13:49 / 06-12-2018)

Если вы в курсе, какова приблизительная мощность такого чуда? Ну, скажем, "размером с литровую банку".

Аватар пользователя gerasimenko-vla
gerasimenko-vla(3 года 9 месяцев)(12:44:33 / 06-12-2018)

всё зависит от компоновки и качества материалов мембраны и микротрубочек.  теоретически если довести преобразование химической энергии в электричество до 99%  на модифицированном графене в качестве мембраны, мощность будет ограничена только энергией  теплового и электрического пробоя мембран ,   Но это необходим труд коллектива из 30-50 учёных из разных областей ,  компьютерные рассчёты  молекулярных структур,  физики , химики  , приборная база  на миллиард долларов ,  в общем достаточно серьёзные вложения требуются  . но результат--  если разработать технологию, то она будет  достаточно проста для производства, а в масштабах мира мы получим эквивалент как будто мы нефти нашли ещё с 3-4 планеты ,такие как земля, за счёт более эффективного использования энергии!

  В общем всё зависит от того, чем эта "литровая банка наполнена! :)  но если через неё в течение часа пропустить литр бенза, то 9 киловатт выдавать должна, при условии что мембраны сделаны из модифицированного графена или сульфида молибдена модифицированного, 

 

Комментарий администрации:  
*** Если ребёнок родился с браком - родителям следует положить ладонь на рот и нос, и с любовью разьединить душу и тело (с) ***
Аватар пользователя roman.kuvaldin

И генератор, и аккумулятор - это источники энергии, от которых питаются приборы. С той точки зрения - нас интересует только масса, объем, мощность и резерв автономности источника энергии, без разницы, аккумулирует он энергию или генерирует.

Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(6 лет 11 месяцев)(10:46:30 / 06-12-2018)

Если подумать, то всей разницы - в способе накопления.  В аккумуляторы "заливают" электрический ток, в обсуждаемый девайс - топливо. В этом смысле, аккумулятор менее эффективен, поскольку идёт преобразование "топливо - химические (ядерные - для АЭС) процессы - механические процессы - электричество - электрохимические процессы - электричество". А в генераторе лишь  "топливо - электрохимические процессы - электричество". Заливать топливо напрямую выходит быстрее и эффективнее.

Аватар пользователя roman.kuvaldin

Если в конкретном месте оно имеется - то да. Аккумулятор можно "залить" как от сети или дизельного генератора, так и с ветряка или солнечной батареи, которые можно ставить практически в любом месте на планете. Если "за солярой" бежать с канистрой больше часа - то это уже может быть важно.

Кроме того, обычно аккмулятор может отдавать бОльшую мощность по сравнению с комплексом "дизель-генератор, топливный бак, радиатор" сравнимой массы.

Аватар пользователя юрчён
юрчён(6 лет 1 месяц)(07:36:02 / 06-12-2018)

Если их поставить на роботов с ИИ, то они начнут пожирать органику, охотится на неё, гонятся за автомобилями с вкусной для них начинкой......

Аватар пользователя Тояма Токанава

yes

Аватар пользователя Влад-Днепр

yeslaugh

Аватар пользователя DenverElrond
DenverElrond(5 лет 11 месяцев)(08:31:38 / 06-12-2018)

yes

Аватар пользователя Офисный планктон

Эти суки ещё ведь будут саморазвиваться, учась новым приёмам охоты за "вкусной начинкой"! Фильм "Терминатор" в реале, блин!

Может ну его, этот генератор?

Аватар пользователя nictrace
nictrace(6 лет 10 месяцев)(09:37:06 / 06-12-2018)

а на этот счет придумали законы робототехники)

Аватар пользователя Danila96
Danila96(6 лет 11 месяцев)(12:22:58 / 06-12-2018)

Хакнут.

Они же русские laugh

Аватар пользователя nictrace
nictrace(6 лет 10 месяцев)(12:25:56 / 06-12-2018)

Пока роботы людьми делаются - не хакнут. Вот если пойдет поколение, разработанное роботами - там возможны варианты)

Страницы