Новый метод моделирования солнечных электростанций с водородными накопителями предложили российские ученые

👨‍👩‍👧‍👦 Исследователи лаборатории моделирования электроэнергетических систем Томского политехнического университета (ТПУ) разработали математическую модель и на ее основе – гибридный процессор: они позволяют моделировать переходные процессы в солнечных электростанциях с водородными системами накопления энергии.

👨‍👩‍👧‍👦 Как отмечает один из авторов нового метода, ассистент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Владимир Рудник, особенности подключения систем возобновляемой генерации с водородными накопителями существенно влияют на переходные процессы в энергосистеме, и особенно остро эта проблема проявляется в ситуациях, когда установки с инверторным подключением внедряются в слабые сети. В результате возникают незатухающие колебания, которые приводят к нарушению устойчивости в энергорайонах и даже в энергообъединениях.

👨‍👩‍👧‍👦 Особенность разработки томских политехников заключается в использовании физических моделей для повышающего преобразователя постоянного тока и силового преобразователя. Математическая модель позволяет выявлять причины колебаний режимных параметров различной частоты и амплитуды в энергосистемах.

👨‍👩‍👧‍👦 Разработанная модель была протестирована на Всережимном моделирующем комплексе реального времени ТПУ: полученные результаты легли в основу экспериментальных образцов силовых инверторных устройств, которые разрабатываются в университете. Кроме того, ученые планируют продолжить работу, связанную с анализом влияния генерирующих установок с инверторным подключением на переходные процессы в слабых сетях. Теперь их цель – выявление конкретных причин, вызывающих колебания режимных параметров различной частоты и амплитуды в энергосистемах.

#наука #водород #солнечная_энергия

Водородные БЕЛАЗы в перспективе прибудут на Сахалин

🚚 В планах властей Сахалинской области – использовать карьерные самосвалы для разработки угольных карьеров, заявил ТАСС губернатор региона Валерий Лимаренко.

💬 Переговоры с производителями планируются в ближайшее время, добавил он, напомнив, что уже действует соглашение, по которому компания «БЕЛАЗ» должна поставить на Сахалин три 130-тонных самосвала, использующих в качестве топлива водород. Пилотный проект по использованию подобной техники и сопутствующей заправочной инфраструктуры реализуется в рамках проектно-образовательного интенсива «Архипелаг-2024» в Южно-Сахалинске.

🗓️ Ранее в регионе был открыт водородный полигон – тестовая площадка, где будет производиться водород.

#водород #БЕЛАЗ

Прототип водородного грузовика представили в Москве

🚚 Новинку, получившую название «Чистогор», разрабатывает КАМАЗ совместно с Центром водородных технологий АФК «Система». Грузовик с силовой установкой на водороде стал первым опытным образцом экологически чистой техники, которую два предприятия будут создавать в рамках подписанного в 2024 году соглашения о сотрудничестве.

⚙️ Как отмечает пресс-служба ПАО «КАМАЗ», «Чистогор» представляет собой электромобиль грузоподъемностью свыше 20 т. На одной заправке он способен проехать до 500 км. Разработчики намерены увеличить целевой запас хода в 2 раза, а затем изготовить несколько экземпляров для сертификации и испытаний в реальных дорожных условиях.

⚙️ До конца года будет проведено тестирование образца на полигоне, после чего запланирован запуск серийного производства, причем предполагается создание и беспилотной техники на водороде. Также в планах создание отечественных блоков топливных элементов, производство будет налажено уже в 2025 году.

#водород #автомобили

Отработка технологии получения низкоуглеродного водорода из природного газа будет проходить на уникальном испытательном стенде Росатома

⚛️ Создание блочно-модульного испытательного стенда для отработки технологии производства низкоуглеродного водорода и водородсодержащих смесей с использованием тепла высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР) завершено на площадке Протвинского филиала НИИ НПО «ЛУЧ» (входит в научный дивизион госкорпорации «Росатом»), сообщает «Росатом Наука».

👩‍🔬 Стенд включает в себя отдельные блок-модули для отработки всех технологических стадий, в том числе подготовки компримированного природного газа, сероочистки, парового и парокислородного риформинга, средне- и низкотемпературной конверсии монооксида углерода, аминовой очистки и выделения водорода из водородсодержащей смеси.

☑️ Исследования на стенде начнутся уже в текущем году: специалисты «Росатома» начали реализацию программы экспериментальных работ, рассчитанную на 2024–2025 годы. Результаты их планируют использовать при валидации расчетных моделей, создании цифровых двойников и проектировании промышленных аппаратов химико-технологической части атомной энерготехнологической станции и крупнотоннажных установок получения синтез-газа, водорода, метанола и аммиака.

⚡️ В перспективе на основе данного уникального стенда возможно создание научно-испытательного центра для испытания в пилотном и опытно-промышленном масштабе и подтверждения показателей технологий переработки синтез-газа, выделения диоксида углерода, очистки и использования водорода, отмечают в «Росатоме».

#Росатом #водород

Новые многоразовые накопители водорода разработаны в России

🔄Оборудование выполнено из сплава титана и железа; разработчики из Томского политеха сообщают о том, что металлогидридные накопители способны сорбировать и десорбировать водород несколько тысяч циклов с потерей эффективности не более 5–10%.

💬Как сообщает пресс-служба вуза, использование гидридов металлов рассматривается учеными как альтернативный способ накопления и выделения водорода: в данное время самым распространенным методом является хранение его в баллонах под давлением 150 или 350 атм., что требует повышенных мер безопасности. Работая над созданием новых систем хранения газа, исследователи рассмотрели сплавы лантана и никеля, а также титана и железа, причем одно из преимуществ последнего заключается в отсутствии необходимости закупать часть сырья за рубежом, при этом стоимость его в 3 раза ниже.

👥Сейчас ученые работают над улучшением изобретения. Накопители используются в виде мелкодисперсных порошков, вместо этого планируется создание накопителей-компактов с добавками для повышения теплопроводимости. Целью исследователей является разработка больших систем хранения водорода на отечественной сырьевой базе, пригодных для массового производства.

#наука #водород

Ученые из Казани получили новый эффективный катализатор для синтеза водорода

👨‍👩‍👧‍👦 Катализаторы играют ключевую роль при получении водорода путем восстановления протонов. Высокую эффективность здесь демонстрируют драгоценные металлы типа платины, однако их высокая стоимость делает их применение экономически нецелесообразным. Как сообщает пресс-служба Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», альтернативой им может стать катионный фосфоросодержащий пинцерный комплекс никеля (II). Ученые провели исследования с применением его в качестве катализатора получения газообразного водорода и с использованием доступной уксусной кислоты в качестве источника протонов.

👨‍👩‍👧‍👦 Были сделаны выводы, что в присутствии исследуемого комплекса восстановление протонов на различных электродных материалах в присутствии уксусной кислоты происходит при низкой разнице потенциалов, что выгодно отличает его от других известных катализаторов, при этом достигается высокий выход по току. Как объясняют исследователи, данные результаты открывают новые возможности для использования комплексов металлов подгруппы никеля в качестве электрокатализаторов в процессах водородного синтеза, особенно в условиях низкой кислотности среды, для разработки более эффективных и экономичных способов получения водорода.

#наука #водород

Представлен новый российский танк-контейнер для транспортировки водорода

🇦🇪Мировая премьера танка-контейнера CryoSafe-42 прошла в ноябре на международной энергетической выставке ADIPEC в Абу-Даби, сообщает пресс-служба компании-производителя «H2 Инвест».

👩‍🔬Оборудование предназначено для безопасной транспортировки водорода: путь на стенд оно проделало на полуприцепе-контейнеровозе, железнодорожной фитинговой платформе и морском судне-контейнеровозе. Таким образом танк-контейнер продемонстрировал свою мультимодальность, отмечают производители.

☑️На прошедшей в рамках выставки стратегической водородной конференции было отмечено глобальное осознание необходимости устранения инфраструктурных барьеров для запуска водородных проектов. Важным шагом на пути к развитию цепочек поставок чистого водорода, способных удовлетворить потребности мирового рынка, названо создание нового танка-контейнера.

🛢В течение месяца российская разработка будет демонстрировать бездренажное хранение водорода без потерь при транспортировке на расстояния до 15 000 км.

#водород #транспортировка

Модель глубокой нейронной сети для точного определения растворимости водорода при подземном хранении предложили томские ученые

🧪 Производство водорода постоянно наращивается, вопрос его хранения является одним из актуальных для отрасли. Сейчас он обычно хранится в газообразной или жидкой фазе в наземных резервуарах, активно развивается направление подземного хранения. Как сообщает пресс-служба Томского политехнического университета (ТПУ), исследователи вуза разработали гибридные модели глубокого обучения для прогнозирования растворимости водорода при его подземном хранении. Полученные ими результаты могут способствовать разработке более эффективных стратегий хранения водорода.

🌐 При подземном хранении водорода используются соленые водоносные горизонты и истощенные газовые или нефтяные пласты. Ученые считают опасным потенциальное взаимодействие водорода с остаточными углеводородами в пласте, подземными минералами и микробами: пригодность таких хранилищ для водорода требует детального изучения, говорят исследователи ТПУ. Так, одним из ключевых параметров является растворимость водорода в рассоле, измерение которой – сложный и дорогостоящий процесс. Методы машинного обучения, включая сверхточные нейронные сети (CNN) и сети долгой краткосрочной памяти (LSTM), могут обеспечить точные и надежные прогнозы растворимости, анализируя различные входные параметры и превосходя традиционные методы.

*️⃣ Однако автономные модели глубокого обучения обладают недостатками, например, высокой вычислительной нагрузкой, медленной сходимостью, чувствительностью к выбросам данных. Улучшить прогнозирование показателей растворимости водорода может интеграция методов глубокого обучения с оптимизационными алгоритмами. Такие гибридные модели, объединяющие CNN и LSTM с алгоритмами оптимизации, и были разработаны учеными ТПУ. В перспективе оптимальные модели могут быть использованы для надежного прогнозирования растворимости H2 без непосредственного проведения лабораторных исследований и в целом привести к разработке более эффективных и экономически выгодных методов подземного хранения водорода, уверены исследователи.

#наука #водород

Ученые России создали одноатомные катализаторы для получения высокоочищенного водорода

👨‍👩‍👧‍👦 Для создания новой разработки объединились исследователи 4 институтов РАН и НИЦ «Курчатовский институт», сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки.

👨‍👩‍👧‍👦 В полученные учеными соединения инкапсулированы ионы кобальта и железа: данные биометаллы являются химически устойчивыми моноатомными катализаторами, перспективными для электрокаталитического получения высокоочищенного водорода для его использования в водородной и атомной энергетике, высокотехнологическом транспорте и передовой химической технологии.

👨‍👩‍👧‍👦 Особо подчеркивается, что в водородной энергетике для получения водорода как катализаторы применяются благородные металлы платиновой группы, отличающиеся высокой стоимостью, что ограничивает их массовое использование. Клеточные комплексы с инкапсулированными ионами железа и кобальта не только существенно экономичнее, они также свободны от производных серы, которые называют каталитическими ядами, малотоксичны и обеспечивают максимально высокую эффективность использования каталитической активности атомов этих металлов.

#наука #водород

Экономичные сплавы для выделения сверхчистого водорода создали томские ученые

🧪Сегодня производство водорода связано в первую очередь с получением газовых смесей, из которых в дальнейшем необходимо извлекать чистое вещество. Ученые Инженерной школы ядерных технологий Томского политехнического университета занялись разработкой металлических мембран из многокомпонентных сплавов: они позволят эффективно отделять водород от других газов в составе смеси.

🔬Как сообщает пресс-служба вуза, исследователи синтезировали высокоэнтропийные сплавы, состоящие из 5 и более элементов, для чего сначала изучили сплавы ниобия, никеля, титана, ванадия, кобальта и циркония с точки зрения их влияния на проницаемость водорода. Созданные в результате экспериментов сплавы сочетают высокую стабильность и водородную проницаемость, что делает их похожими на дорогостоящие материалы из чистого палладия и палладиево-серебряные сплавы.

👨‍🔬Ученые подчеркивают, что предложенный ими подход также помогает формировать фундаментальные основы для понимания поведения водорода в сплавах в зависимости от их состава: это является важным для прогнозирования свойств разрабатываемых материалов.

#водород #наука