Сфера энергетики, необходимая для достижения Россией безусловного глобального лидерства.

Топливные элементы для транспорта: прошлое, настоящее, будущее. Лекция профессора Юрия Анатольевича Добровольского 10.11.2014.
==================================================================
Немного найдется сейчас идиотов, которые будут отрицать факт того, что Россия является лидером в глобальной энергетике. В атомной энергетике гегемония России скоро будет безусловной и окончательной, а это самая высокотехнологичная и перспективная сфера не только энергетики, но и науки и техники в целом. Конкурентам практически нечего противопоставить нам в этой области и отставание от нас только увеличивается с каждым годом. Еще противнее для них то, что даже поддерживать свою атомную энергетику на нынешнем уровне без сотрудничества с Россией им уже нереально. Атомная энергетика уже сейчас является самой экологически чистой. А при создании замкнутого ядерного цикла она станет самым чистым видом энергии. В других сферах энергетики Россия также является лидером. Но все вышеперечисленное предназначено для крупных потребителей, которые являются как правило стационарными. Для транспорта сфера применения атомной энергии ограничивается ледоколами и несколькими транспортными судами, в военно-морском флоте атомные подводные лодки и крупные надводные корабли станут основой его боевой мощи. Есть реальная перспектива в недалеком будущем половину энергии атома преобразовать в электричество. Прогресс колоссальный! Сейчас самая продвинутая и производительная турбина преобразует максимум 35 процентов энергии, заключенной в энергетическом ресурсе от дров до атомного топлива. В среднем по отрасли в электричество преобразуется всего лишь 15 процентов энергоресурса. Да, используется еще тепло, выделяющееся при производстве электричества. Но можно твердо утверждать: пока большая часть энергии растрачивается человечеством впустую. Хуже обстоят дела только у мобильных потребителей энергии: самолеты, железнодорожный и водный транспорт, автомобили, сжигая топливо с низкой отдачей, являются главными загрязнителями природы. Исправить ситуацию кардинально помогут новые источники электрического тока. О них и пойдет речь в прилагаемом видеоролике.
С того времени, когда была прочитана лекция, прошло уже достаточное время, чтобы стали известны успехи российских ученых и конструкторов, продемонстрировавших свои изобретения в беспилотных летательных и подводных аппаратах. Уникальные характеристики новой российской техники обусловлены наличием в их энергетических установках новых источников электрического тока. В своей лекции профессор Добровольский максимально понятно и подробно изложил состояние развития химических источников тока, которые обладают уникальными и недостижимыми характеристиками по сравнению с широко известными и нашедшими широкое применение: гальваническими элементами и аккумуляторами. Это так называемые топливные элементы (ТЭ). По сравнению с ними ТЭ соединили в себе положительные качества гальванических элементов и аккумуляторов – прямое преобразование химической реакции в электрическую энергию с высоким коэффициентом полезного действия (КПД). Уникальность же топливных элементов состоит в том, что они соединили в себе еще и полезные качества электрогенераторов, которые могут длительное время вырабатывать электроэнергию. Чем разительно отличаются от гальванических элементов и аккумуляторов, обладающих очень ограниченным временем работы и посредственными электрическими характеристиками. Последние очень капризны в эксплуатации: могут работать только при положительных температурах и требуют бережного к себе отношения. Производство их экологически очень грязное, а утилизация давно стала головной болью по всему миру. Даже литиевые аккумуляторы, обладающие неплохими свойствами, далеки от совершенства: это очень пожароопасные изделия. Они могут загореться при повреждении корпуса или неправильной зарядке. Современные ТЭ лишены этих недостатков и могут стать реальной основой транспорта и энергетики будущего: обладают высоким КПД, приемлемыми массой и размерами, а также неплохими электрическими характеристиками.
Что же реально представляют из себя ТЭ? Это устройства, преобразующие химическую энергию окисления водорода или содержащих его соединений кислородом. Хотя сами ТЭ известны с середины девятнадцатого века, но наличие одной огромной проблемы ставило крест на их практическом использовании. Проблема эта заключается в сложности безопасного хранения водорода. Газ летуч и может легко просачиваться даже через толстые металлические стенки. При смешивании с воздухом образует, т. н. «гремучую смесь», которая взрывается от любой искры, нагревания, детонации и … даже вспышки яркого света. Технологии хранения водорода шагнули с тех пор далеко вперед и позволяют создавать компактные и легкие топливные элементы. К тому же очень перспективна технология получения водорода непосредственно перед его применением из водородсодержащих химических соединений. К тому же, если габариты и масса ТЭ не являются критическими характеристиками, то возможно использование упомянутых выше веществ минуя фазу получения водорода. Основными локомотивами развития технологий ТЭ стали космонавтика и подводный флот, а с недавних пор и авиация. Достижения советской космонавтики были бы просто невозможны без применения ТЭ. Подводники также успешно развивают технологии водородной электроэнергетики, новейшие российские подводные лодки оснащаются воздухонезавимыми энергетическими установками (ВНУЭ) и станут настоящей грозой морей. Бесшумно передвигаясь под толщей воды на огромные расстояния, они будут невидимы для кораблей противника и легко расправятся с атомной подлодкой или надводным кораблем. А почему? Да потому, что ТЭ работают бесшумно, чем выгодно отличаются от атомных подводных лодок, имеющих паровые турбины и другие механические устройства. которые при работе очень сильно шумят, не говоря уже о двигателях надводных кораблей. Бурное развитие российской беспилотной авиации также обязано прогрессу в создании новых ТЭ с уникальными характеристиками. В перспективе вслед за беспилотной перейдет на новые двигатели пилотируемая авиация. Реально достигнутый КПД российских двигательных установок с ТЭ составляет более 50 процентов. Настоящая революция в энергетике мобильных аппаратов! КПД двигателя внутреннего сгорания составляет всего 25 процентов, у авиационных двигателей до 35 процентов. И на современном этапе материаловедения это максимум на что они способны. Т.е. аппарат с ТЭ преодолеет путь в два раза больший, чем оборудованный классическими двигателями. Неплохие перспективы у водородной энергетики в области мобильных малогабаритных электрических станций. Возможность получить в два раза больше электричества без шума и вони выхлопных газов делают весьма привлекательными ее перспективы. К тому же новейшие российские ТЭ могут работать при температуре минус 60 градусов. Уникальное достижение! Применение ТЭ не ограничится военной сферой, а будет распространено на гражданскую. А это существенное увеличение рынка сбыта для этой высокотехнологичной продукции не только в России, но и по всему миру. Ну и напрашивается применение ТЭ в автомобильном транспорте. Перспектива поездки на автомобиле без шума и вони выхлопных газов на расстояние более, чем в два раза дальше классических авто значительно оздоровит экологию городов и станет возможной уже в ближайшем будущем. Если Россия станет лидером в сфере производства ТЭ, то это позволит нам создать экономику нового технологического уклада и обогнать конкурентов. Энергетика станет основой нового технологического уклада. Наличие большого количества источников дешевой электрической энергии необходимо для роботизированных производств будущего. Лидерство России в развитии атомной энергетики неоспоримы. Осталось только превзойти конкурентов в водородной энергетике и надолго закрепить свое лидерство.
Профессор Добровольский очень оптимистично был настроен в отношении иностранных конкурентов. Он явно переоценил их возможности в развитии водородной энергетики. С 2014 года никаких значимых сдвигов у них не наблюдается: реально работающие изделия дороги в эксплуатации и не окупаются экономически. И главный вопрос: "Из чего получать дешевый водород?" так и не решен. Только углеводороды являются сырьем для получения дешевого водорода. А с ними у Запада - полная засада. Только Северную Америку и Австралию можно считать обеспеченными этими важнейшими ресурсами. Но и тут дела обстоят не столь радужно. Путин совместно с другими производителями энергоресурсов крепко взял за глотку американцев и их прихвостней. Скоро Западу придется сдаваться на милость России. Если он хочет избежать погружения в новую архаику, где помыться теплой водой станет царской роскошью, а освещать свое жилище "лампочкой Ильича" - признаком принадлежности к категории избранных.
Если Вам понравилась заметка; то ставьте лайки, делитесь ссылками на нее, комментируйте. Нам есть, чем реально гордиться! Россия будет глобальным энергетическим гегемоном!
Автор текста: Попов Олег Юрьевич.