В пятницу мы вместе с нашим коллегой по водородному консорциуму, ректором Томского политехнического университета Андреем Яковлевым съездили в гости в Дубну, в международный Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ).

Весь день, что мы провели в ОИЯИ, у нас была очень насыщенная программа:

•    мы побывали на бывшем синхрофазотроне ОИЯИ, некогда самым мощным в мире, который впоследствии превратился в ускоритель заряженных пучков тяжелых ионов «Нуклотрон», на основе которого сейчас строится коллайдер NICA;

•    мы увидели корпуса и детекторы будущей мегаустановки NICA, в которой будет получена кварк-глюонная плазма - состояние, в котором находилась Вселенная в доли наносекунд после своего появления;

•    мы увидели, как строятся и тестируются сверхпроводящие магниты для NICA и детекторы для этого коллайдера;

•    побывали внутри одного из самых мощных суперкомпьютеров в России (и далеко не последнем в мире) – Govorun;

•    познакомились с образовательными инновациями ОИЯИ.

А кроме этого, мы, конечно же, не раз встречались и беседовали с директором ОИЯИ, академиком Григорием Трубниковым, обсуждая возможные точки соприкосновения наших организаций (и наших научных городов) в области водородной тематики и образования. Как говорит руководитель нашего Центра компетенций Юрий Добровольский, «сейчас мы не подписывали каких-то документов, это не было целью. Важно было понять, что мы все говорим на одном языке».  Вторит ему и ректор ТПУ Андрей Яковлев: «Самое главное, мы поняли, что у всех нас – общие ценности. А, значит, результат у нашего сотрудничества обязательно будет. Я в этом абсолютно уверен».

Для развития водородной энергетики нужно массовое производство первого элемента таблицы Менделеева. Один из вариантов крупнотоннажного получения водорода – паровая конверсия метана с образованием синтез-газа (СО и водород).

В нашем Центре создан новый матричный реформер для получения синтез-газа. Эта установка массой в три тонны и достаточно скромных габаритов (5x3x2 метра) позволяет обойтись без дорогостоящих катализаторов, проводя пароконверсию на специальных матрицах и получая до 26 миллионов кубических метров синтез-газа в год.

Гамбургская угольная электростанция перейдет на синтез «зеленого» водорода


Нефтегазовый концерн Shell, японская машиностроительная корпорация Mitsubishi Heavy Industries и шведская энергетическая компания Vattenfall представили проект преобразования угольной электростанции Морбург в Гамбурге в производителя чистого зеленого водорода.

Угольная станция установленной мощностью в 1,6 ГВт была закрыта компанией Vattenfall в декабре 2020 года по программе выплаты компенсаций за вывод из эксплуатации германских угольных станций до 2038 года. Однако хозяева станции решили воспользоваться существующей энергетической и транспортной инфраструктурой для того, чтобы переключиться на водород. Здесь доступны подключение 380 кВ к национальной электрической сети ФРГ  и 110 кВ к городской сети Гамбурга. На станции существует сеть газовых трубопроводов и портовый терминал для будущей морской транспортировки водорода.

Подписавшие протокол о намерениях компании планируют установить здесь электролизер мощностью в 100 МВт и запитать его от ветряков.

«В этом проекте мы можем внести свой вклад, используя наши знания и опыт на уникальном предприятии в Мурбурге, имеющем инфраструктуру, необходимую для крупномасштабного производства водорода», — заявил Андреас Регнелл, старший вице-президент и глава стратегического развития компании Vattenfall.

Источник: https://renen.ru/ugolnaya-elektrostantsiya-budet-pereoborudovana-v-tsentr-zelyonogo-vodoroda/

В Японии построен первый в мире морской терминал по приему сжиженного водорода

3 декабря 2020 года в японском Кобе промышленная группа Kawasaki Heavy Industries, Ltd. завершила строительство первого в мире терминала для приема сжиженного водорода. Терминал LH2 с шаровым резервуаром, который может хранить до 2250 кубических метров жидкого водорода при температуре в минус 253 градуса Цельсия, построен по заказу HySTRA (Ассоциации технологических исследований цепочки поставок водородной энергии без выбросов CO2).

Сейчас на терминале проводятся пуско-наладочные и испытательные работы. По словам разработчиков, новый терминал учитывает 30-летний опыт эксплуатации подобных водородных резервуаров на космодроме Танегасима Японского аэрокосмического агентства JAXA.

Источник: https://global.kawasaki.com/en/corp/newsroom/news/detail/?f=20201203_2378

Сегодня в нашей рубрике "Электромобиль по пятницам" авто, которое подходит к ней дважды.
Во-первых, это электромобиль. Во-вторых - "Электромобиль". Да-да, транспортное средство с таким именем собственным производилось в Великобритании компанией British Electromobile Company Ltd.

На снимке - автомобиль 1905 года. Один из экземпляров сохранился в Музее автомобилей Ларса Андерсона в Бостоне, Массачусетс. Это один из редчайших экспонатов музея.

Источник: https://larzanderson.org/history/the-collection/1905-electromobile/

Как хранить водород под землей?

Крупномасштабное хранение водорода остается в значительной степени неизученной областью. Однако без него водородный прорыв в масштабах планеты будет невозможен. В  научном журнале Energy and Environmental Science вышла статья, в которой описываются ключевые научные проблемы и пробелы в знаниях о крупномасштабном хранении водорода в пористых геологических средах. Эти подземные резервуары можно было бы использовать в качестве хранилищ энергии в периоды высокого спроса.

«В статье дается оценка новым исследованиям в области хранения водорода, выявляются ключевые проблемы, которые необходимо решить для обеспечения глобального развертывания водородной тематики, - говорит Никлас Хейнеманн, ведущий автор исследования и научный сотрудник Эдинбургского университета.  - Обзор дает авторитетный отчет о факторах, которые делают хранение водорода в пористых геологических средах уникальным, и обращается к неопределенностям, которые, вероятно, определят повестку дня исследований в будущем».

Согласно статье, засоленные водоносные горизонты и истощенные углеводородные резервуары являются оптимальными подземными геологическими образованиями для облегчения поставок водорода в требуемом масштабе для «нулевого углеродного будущего». Несмотря на существенные возможности, предоставляемые таким хранением, отсутствие исследований означает, что оно связано с неопределенностями и потенциальными проблемами, отмечается в нем.

«Водород в настоящее время хранится в резервуарах на поверхности, но для его широкомасштабного использования необходимы новые решения для хранения с бОльшими емкостями. И именно здесь геологическое хранилище должно сыграть ключевую роль. Это позволило бы обеспечить более крупномасштабное и длительное хранение, чем наземные объекты», - говорит еще один автор работы, Хуан Алькальде.

На графическом абстракте статьи: хранение водорода в пористых средах подчеркивает все геологические неопределенности, рассмотренные в данной работе. На рисунке и глубина, и толщина пласта, и горизонталь не представляют научно обоснованных диапазонов, но включены для того, чтобы дать представление о масштабах операций.

Источник: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/EE/D0EE03536J

Разработана технология синтеза водорода из угарного газа и воды при сорока градусах Цельсия

Китайские химики сумели создать катализатор, который обеспечивает стабильный синтез водорода из системы CO и H2O всего при 313К или 40 градусах Цельсия. Этот выдающийся результат удостоился публикации в топовом журнале Nature.

Реакция конверсии водяного газа (Water-gas shift reaction), открытая итальянцем Феличе Фонтана – один из важнейших способов получения водорода в промышленности. Ее проводят при помощи катализаторов либо в «высокотемпературном» режиме (от 310 до 450 градусов Цельсия), либо в «низкотемпературном» - 200-250 °C. Однако точного механизма как самой реакции, так и работы катализатора не было установлено до сих пор.

Китайским химики под руководством Дина Ма (Ding Ma) из Пекинского университета, У Чжоу (Wu Zhou) из Университета Китайской академии наук и Чуаня Ши (Chuan Shi) из Далянского технологического университета, кажется, все-таки удалось разобраться в этих материях и создать потрясающе эффективный катализатор, который позволял проводить конверсию с высоким выходом всего при 40 °C. Таким катализатором оказался карбид молибдена с небольшими кластерами и отдельными атомами платины на поверхности. Он позволил получить 4 300 000 моль водорода на один моль платины.

Фотоэлектронная спектроскопия и меченые атомы позволили установить механизм реакции: на поверхности карбида молибдена образуются частицы ОН, а на атомах платины сорбируются молекулы монооксида углерода, которые вступают в реакцию с гидроксорадикалами.

Источник: https://www.nature.com/articles/s41586-020-03130-6

Начата сборка серийного электрического самолета

В США компания Bye Aerospace начала сборку первого серийного образца перспективного композитного электрического самолета eFlyer 2. Об этом пише Aviation Week.

eFlyer 2 полностью выполнен из композитов, оснащен электромотором Rolls-Royce RRP70D мощностью 115 кВт и литий-ионными батареями, которые дают возможность полета со скоростью до 250 км/ч на протяжении трех часов. Сертификацию в качестве учебного борта этот двухместный самолет должен получить до конца 2021 года. Параллельно компания проектирует и четырехместный eFlyer 4, поставки которого должны начаться в 2022 году.

Всего в портфеле Bye Aerospace уже 350 заказов на eFlyer 4 и eFlyer 2.

Источник: https://aviationweek.com/business-aviation/aircraft-propulsion/assembly-begins-first-bye-eflyer-2-electric-trainer

Россия – в участниках водородной международной гонки

Международная юридическая компания и аналитический центр Baker McKenzie в своей статье включил Россию в число участников глобальной водородной «гонки» за место на новом рынке.

В частности, статья пишет, что в июне 2020 года Правительство России утвердило новую энергетическую стратегию до 2035 года. Стратегия декларировала важнейшую цель для России - стать мировым лидером по производству и экспорту водорода. Он также установил конкретные целевые показатели экспорта в размере 0,2 млн тонн к 2024 году и 2 млн тонн к 2030 году.

Для достижения таких целей Правительство намерено внедрить или стимулировать следующие меры:

инвестиции в производство, транспортировку и потребление водорода и энергетических смесей на его основе;

увеличение производства водорода на основе природного газа, в том числе с использованием возобновляемых источников энергии и атомной энергетики;

разработка российских низкоуглеродных технологий получения водорода пиролизом метана, электролизом и другими способами, в том числе путем локализации зарубежных технологий;

создание внутреннего рыночного спроса на водородные топливные элементы для транспорта, а также использование водорода и энергетических смесей на его основе в качестве накопителя энергии и инструмента преобразования для повышения эффективности централизованных систем электроснабжения;

международное партнерство в области водорода и экспансия на мировые рынки.

Также сообщается, что российские власти, крупный бизнес и эксперты рассматривают возможность создания нескольких региональных кластеров для запуска водородного развития, а именно:

Восточный кластер - в Сахалинской области, острове на Дальнем Востоке России, для экспорта водорода в Азиатско-Тихоокеанский регион, а также для апробации его использования на внутреннем транспортном, жилищном и промышленном рынках;

Северо-Западный кластер - в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, расположенный на Балтийском побережье России, для экспорта водорода в ЕС;

Арктический кластер - в Ямало-Ненецком автономном округе, на Северо-Западе Сибири, для развития автономного водородного энергоснабжения.

Источник: https://www.bakermckenzie.com/en/insight/publications/2021/02/russia-taking-a-stand-in-global-hydrogen-race

Сегодня электромобиль у многих связывается в сознании с Илоном Маском. Для продвинутых электромобиль - это, конечно же, "Тесла". Что ж, сегодня в рубрике "Электромобиль по пятницам" на фото, сделанном более века назад (1913) есть и электромобиль, и великий изобретатель. Правда, не Тесла, а Эдисон. Томас Алва Эдисон был не чужд электромобилей, хотя его гений не сумел обеспечить тогда прорыв для электрических автомобилей - слишком тяжелыми были аккумуляторы.

Интересно, что именно в те годы другой великий человек, Гилберт Льюис, впервые задумался о применении лития в источниках тока.

Сегодня мы отмечаем сразу два важных праздника, которые имеют самое прямое отношение к работе нашего Центра.

Во-первых, сегодня – день российской науки. Этот праздник отмечается уже в 22-й раз, потому что именно 8 февраля (по новому стилю) 1724 года указом правительтсвующего сената по повелению Петра I была основана Российская академия наук.

А во-вторых, сегодня исполняется 187 лет со дня рождения величайшего российского химика Дмитрия Ивановича Менделеева, который не только навел порядок в мире химических элементов, и расставил по правильным местам и водород, и литий, и кобальт, и свинец, и все остальные элементы, с которыми мы имеем дело, но и внес существенный вклад в теорию растворов, без которой была бы невозможна электрохимия.

С праздниками вас, дорогие друзья и коллеги!

Северный Китай переводит свои электрические автобусы и грузовики на водород


В Северном Китае начинают переделывать аккумуляторные электромобили, такие как муниципальные автобусы и грузовики, в автомобили на водородных топливных элементах. В северных районах Китая очень холодно, и аккумуляторные электрические автобусы плохо работают в тамошных погодных условиях. Местные власти будут переводить почти весь муниципальный транспортный электропарк в главных городах с батарей на водородные топливные элементы. Это становится тем более привлекательным, что на китайском севере также много солнечной и ветровой энергии.

Директор по исследованиям Всемирного платинового инвестиционного совета Тревор Рэймонд говорит так: «Китай уже имеет очень хорошо отлаженную инфраструктуру для зарядки аккумуляторов и запуска аккумуляторных электрических грузовиков. Но на севере очень холодно, и мы знаем, что аккумуляторные электромобили вообще плохо работают на холоде. Север также имеет много солнечной и ветровой энергии, и если они будут использовать эту солнечную и ветровую энергию, это делает грузовики и автомобили на топливных элементах очень привлекательными. То, что они делают сейчас, даст своей водородной промышленности возможность набрать критическую массу заказов, чтобы развернуть новые грузовики с топливными элементами в Северном Китае».

Источник: https://meethydrogen.com/resource/china-is-converting-battery-buses-and-trucks-into-hydrogen-fuel-cell-vehicles