Датчане обзаведутся домашними ТЭЦ

Производство электрической и тепловой энергии без загрязнения воздуха и с минимальными выбросами СО2 - является очень важной научной и экономической проблемой. Весьма привлекательны с этой точки зрения твердооксидные топливные элементы (SOFC), которые уже 20 лет разрабатывает и испытывает Лаборатория технического университета Дании.

И, наконец, сделан важный шаг на пути широкомасштабного внедрения этой технологии - университет подписал соглашение о сотрудничестве с компанией Topsoe Fuel Cell, которая разработала коммерческие ячейки топливных элементов и является партнером компании Dantherm Power, производящей малые ТЭЦ. Благодаря этому коммерческому и научному союзу, уже в ближайшее время датчане смогут оснастить свои дома компактными и экологически чистыми генераторами тепла и электричества.

Твердооксидные топливные элементы производят электроэнергию и тепло с очень высокой эффективностью и практически без выбросов загрязняющих веществ, таких как оксиды серы и азота. Отдельные ячейки элементов сверхомпактны, толщиной с лист бумаги, и каждый такой лист вырабатывает напряжение в 1 вольт. Для достижения желаемого напряжения и мощности достаточно просто собрать пакет из отдельных листов.

Датчане не видят перспективы в огромных центральных ТЭЦ и считают, что будущее за автономными генераторами энергии в каждом доме. Такие микроТЭЦ будут особенно эффективны в будущем, когда все больше энергии будут поставлять возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, а домашняя энергостанция будет производить энергию в безветреную или облачную погоду.

Весной 2010 года компания Dantherm Power уже выпустила несколько микроТЭЦ на топливных элементах, а в октябре 2010 года были созданы еще две системы для "профессиональных" пользователей, в частности, сантехников или электриков. Эти прототипы будут служить опытными стендами для проверки новой технологии. Они работают на природном газе и генерируют 1 кВт электрической мощности и 1 кВт тепла. В настоящее время микроТЭЦ по габаритам сравнима с большим холодильником.

В начале 2011 года Dantherm Power рассчитывает иметь семь опытных микроТЭЦ, которые будут работать в течение всего отопительного сезона, включая весну 2011 года. В сентябре 2011 года компания планирует выпустить 15 новых микроТЭЦ, в конструкции которых будет учтен опыт эксплуатации прототипов. Новые приборы будут настолько надежны и просты в использовании, что их можно будет устанавливать в частных домах. В 2012 году в продажу поступят микроТЭЦ, позволяющие обычным людям заменить свои старые печи и системы отопления на микроТЭЦ на твердооксидных топливных элементах.

По мнению специалистов компании, настоящая революция в области домашних электростанций произойдет в 2013-2015 году, когда многие датские семьи будут иметь микроТЭЦ, занимающие места не больше, чем посудомоечная машина. Топливом первоначально будет природный газ, позже его можно будет заменить метанолом, сжиженным нефтяным газом или биотопливом.

Твердооксидные топливные элементы (SOFC) - разновидность топливных элементов, электролитом в которых является керамический материал (например на базе диоксида циркония), проницаемый для ионов кислорода. Эти элементы работают при очень высокой температуре (700°C - 1000°C) и применяется в основном для стационарных установок мощностью от 1 кВт и выше. Их отработанные газы могут быть использованы для приведения в действия газовой турбины, чтобы повысить КПД (коэффициент полезного действия) установки. КПД такой гибридной установки может достигать 70%.

Великобританию хотят опутать сетью пищепроводов

Если Всемирная паутина передаёт данные, возможно ли создать по аналогии с ней систему обмена, скажем, продуктами питания? Британские инженеры и эксперты по логистике уверены, что идея вполне осуществима.

Проект Foodtubes (буквально «Продуктопроводы») подразумевает транспортировку продуктов питания из торговых точек в общественные заведения, а в перспективе, возможно, и в жилые дома.

Продукты предполагается доставлять в лёгких капсулах длиной около двух метров и диаметром примерно в один метр; капсулы будут перемещаться в полиэтиленовых трубах, проложенных под землёй. Движение осуществляется с помощью асинхронных электрических двигателей, расположенных вдоль рельсов и питающих их. (Подробнее с технологическими выкладками можно ознакомиться здесь.) Использование старого доброго пневматического транспорта (перемещение грузов по трубам за счет создания перепадов давления воздуха) в данном случае признано нецелесообразным, поскольку он предназначен для нетяжёлых грузов.

Работающая над проектом группа ученых, инженеров и представителей транспортного бизнеса уже представила экспериментальную систему, на сооружение которой понадобится £15 млн. Кроме того, предложен план развития такой системы для лондонского пригорода Кройдон. Реализация потребует £400 млн инвестиций, однако при грамотном управлении проект окупится за пять лет, считает руководитель Foodtubes Ноэль Ходсон.

Выгода подобного способа доставки продуктов очевидна по сравнению с традиционными грузоперевозками: около 92% топлива, используемого грузовиком, тратится на перемещение его самого. При этом автомобиль значительную часть времени катается пустым. С другой стороны, Foodtubes требует не только финансовых вливаний, но и едва ли не революционного развития соответствующей инфраструктуры.

Пищепроводами уже заинтересовались несколько торговых сетей, а также транспортное ведомство британской столицы. Однако власти пока не торопятся активно участвовать в этой инновации.

Примечательно, что интерес к проекту проявили даже нефтяные компании, которым, казалось бы, невыгодно лишаться части дохода из-за сокращения числа «едоков» бензина и дизтоплива. Нефтяники могли бы применять такую систему в экстремальных условиях, где традиционный транспорт не так рентабелен, — к примеру, в районах вечной мерзлоты или в пустынях.