ТЭС и АЭС

На космических станциях ЭВГ может заменить гироскопы  и традиционные солнечные батареи, а также обеспечить ориентационные двигатели эффективным, многократно более дешевым и безопасным топливом.

Утилизация избыточного  тепла в угольных шахтах ликвидирует  острую проблему безопасности угледобычи, а подземное выжигание остатков угля неперспективных шахт и использование  полученного тепла на производство водородного топлива и электроэнергии решит социальные проблемы угледобывающих регионов.

Различные модификации  мощностного ряда ЭВГ могут найти  свое применение в малой стационарной и мобильной энергетике, особенно в сфере энергообеспечения удаленных  поселений, промышленных объектов, экспедиций, фермерских хозяйств, сушилок, тепличных комплексов и т.д. В последнем случае станет возможным круглогодичное валовое производство дешевой растениеводческой продукции в районах с холодным климатом. Энергетическим источником для ЭВГ при этом может служить теплота любых водоемов, промышленных и бытовых стоков, от сжигания мусора и органических отходов, наружного или внутреннего воздуха (например, метрополитена, шахт, жилых и общественных зданий), различных промышленных паров и газов, в том числе в металлургии, химии и теплоэнергетике, компостных ям в сельском хозяйстве, а также солнечная, ветровая и геотермальная энергия.

Применение изобретения  на действующих тепловых и атомных  электростанциях существенно повысит  их рентабельность за счет полезного  использования теплопотерь. Существует реальная возможность перевода тепловых станций на использование в качестве топлива водорода, полученного при преобразовании теплоты близлежащих водоемов. В этом случае себестоимость производства электроэнергии снизится в 1,5 раза.

В черной металлургии  водород заменит дорогостоящий  и дефицитный кокс, позволит вести более эффективный процесс получения стали, отапливать печи и применять в конвекторах побочно выделяющийся при разложении воды кислород, а не производить его для этой цели специально. При этом трубы металлургических заводов прекратят выбрасывать в атмосферу сотни тысяч тонн углекислоты.

Особый интерес изобретение  представляет для специалистов, занимающихся проблемами сепарации различных неорганических веществ, например, обогащением урана. Предлагаемый способ позволяет просто и эффективно непрерывно разделять изотопы U235 и U238 , одновременно выделяя их из водного раствора в виде металлического порошка, то есть объединить эти два различных процесса в одном высокопроизводительном малогабаритном аппарате.

Простота конструкции  ЭВГ для промышленных предприятий  дает возможность в течение нескольких месяцев освоить серийный выпуск некоторых наиболее простых модификаций  генератора для нужд малой энергетики без особых организационно-технических усилий и значительных капиталовложений. Модернизация действующего грузового автомобильного и автобусного парков в стране может являться первым этапом широкомасштабного внедрения изобретения на транспорте. Несколько больших затрат средств и времени потребуется на разработку ЭВГ для других видов транспорта и мощных энергетических комплексов, но и конечные качественные результаты будут здесь несопоставимо выше. При серийном выпуске генератора в специфичных российских условиях себестоимость производства этого изделия оценивается порядка 15-25 $/кВт тепловой мощности. Расчетная рентабельность капиталовложений в освоение новации составляет более 60 % при сроке окупаемости менее 1,5 лет. Годовой экономический эффект применения генератора в среднем порядка 40-60 долл. на киловатт его тепловой мощности. Кроме того, промышленная продукция, включающая в себя ЭВГ, повышает экспортные возможности предприятий-производителей. Первоначальные затраты на изготовление действующего макета ЭВГ даже при накладных расходах предприятия 1200-1500 % не превышают 6000$.  

 

1) Q + C + SiO₂ → Si + CO₂ ↑ + H₂O — восстановление кремния углеродом

2) Si + 2H₂O → SiO₂ + 2H₂↑ + Q — получение водорода

3) 2H₂ + O₂ → 2H₂O + Q — сжигание водорода

 

Используя источник тепла (например, солнечную печь) восстанавливается кремний из окисла (реакция 1). Кремний представляет собой прекрасное ЭАВ, не требующее специальных условий хранения. Он доставляется к месту необходимого получения энергии (в том числе на транспортный двигатель). В специальном реакторе происходит реакция вытеснения водорода (реакция 2). И наконец водород поступает в двигатель в качестве топлива. Образовавшийся в результате второй реакции оксид кремния можно использовать многократно.

1 – реактор; 2 - поршневой двигатель внутреннего сгорания; 3 – конденсатор; 4 - радиатор охлаждения; 5 - побудитель расхода; 6 - побудитель расхода; 7 - побудитель расхода; 8 - охладитель кремния.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Энергетика является одной из основных отраслей народного  хозяйства, по уровню ее развития и  потенциальным возможностям можно судить об экономической мощи страны.

Нынешнюю энергетическую ситуацию в мире можно назвать  относительно благополучной благодаря  наличию больших запасов ископаемого  топлива, стабильности цен, неуклонному  прогрессу в области сохранения и рационального использования энергии, совершенствованию энергетических технологий, более эффективному использованию рыночных регуляторов. Анализ современного состояния и использования энергетических ресурсов свидетельствует о том, что высокого уровня потребления энергии достигли лишь промышленно развитые страны.

После мирового энергетического  кризиса были приняты меры по сохранению и рациональному использованию  энергии, что способствовало значительному  снижению энергоемкости материального  производства В результате общая энергоемкость единицы ВВП в промышленно развитых странах с 1973 г до начала 90-х годов снизилась на 22%, при этом нефтеемкость - почти на 38%.

Рост инвестиций не в  производство электроэнергии, а в  энергосберегающие технологии способствовал сокращению потребления энергии в промышленно развитых странах, что в свою очередь привело к уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.

Кризисные явления в  развитии мировой энергетики, которые  проявились в середине 2000 г, по нашему мнению, могут вызвать новый виток в росте энергосбережений и изменений в структуре энергопотребления.

За прошедшие три  десятилетия структура энергопотребления  на глобальном и национальном уровнях  претерпела значительные изменения, однако по-прежнему исключительно важное значение имеют ископаемые виды топлива, на которые в конце 90-х годов приходилось более 90% мирового потребления энергоресурсов, в том числе на нефть - 40,1%, уголь - 27,8%, природный газ - 22,9%.

Несмотря на почти  трехкратное увеличение производства энергии за счет использования водных и ядерных источников, их доля в мировом энергобалансе остается незначительной и составляла в конце 90-х годов соответственно примерно 5% и 6%.

При современных темпах роста потребления ископаемых видов  топлива запасов нефти хватит минимум на 75 лет, природного газа - более чем на 100 лет, угля - более чем на 200 лет.

По прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА), при  сохранении современных тенденций  в мировой энергетике в период до 2020 г глобальное потребление первичных энергоресурсов может возрасти на 65% Доля ископаемых видов топлива в мировом энергобалансе к 2020 году должна сократиться до 76% и к 2050 г - до 45%.

Надежды, которые возлагались  на новые или альтернативные источники  энергии, такие как энергия солнца, ветра, биоэнергия, геотермальная энергия и другие, так и остаются пока нереализованными, не внеся кардинальных изменений в структуру мирового энергобаланса Удельный вес новых или альтернативных источников энергии, исключая гидроэлектроэнергию, в ее глобальной выработке к 2020 г будет составлять около 2%.

В рамках общей энергетической стратегии страны Европейского союза  поставили задачу повысить долю электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников энергии к 2010 г до 22%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников

1) Варшавский И.Л. «Энергоаккумулирующие вещества и некоторые принципы их использования для транспорта, энергетики и промышленности». - М.:Наука,1970. - 51 стр.

2) http://www.kurginyan.ru/publ.shtml?cmd=sch&cat=588&vip=13

3) Глобальное потепление: Доклад Гринпис / Под ред. Дж.Леггетта. Пер. с англ. — М.:Изд-во МГУ, 1993. — 272 стр.

5) http://www.mamok.mesi.ru/busines_club_analitics_energy_ru.htm

6) http://www.infoatom.ru/Win/info/info-060502.htm

7) Журнал "Фактор"№ 5 - 2001 г.