🇹🇷 Доля угля в структуре электрогенерации в Турции в 2023 г. составила 36,4%, из которых 22,1% приходилось на выработку из импортируемого сырья, а 14,3% – на сжигание добываемого в Турции твердого топлива.

👉 Для сравнения: в 2013 г. доля угольной генерации в Турции составляла 26,6%, из них 14,3% приходилось на импортируемый уголь, а 12,3% – на сырье турецких производителей.

Тем самым, турецкая электроэнергетика за прошедшее десятилетие стала сильнее зависеть от угольного импорта. Однако в ближайшие годы эта зависимость начнет ослабевать благодаря поэтапному вводу АЭС «Аккую», четыре энергоблока которой должны будет обеспечить 10% потребностей страны в электроэнергии.

Новая полимерная мембрана повысит эффективность улавливания CO2 на электростанциях

🇷🇺 Ученые из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН синтезировали мембранный материал, который с высокой избирательностью удаляет углекислый газ из газовых смесей. Разработка может найти применение при улавливании CO2 на теплоэлектростанциях.

👉 Попадание газовых примесей в атмосферу можно предотвратить с помощью мембранных очищающих модулей, которые задерживают одни газы и пропускают другие. В таких модулях углекислый газ не попадает в воздух, а проходит через избирательно пропускающий его слой. Чем лучше газ проходит через мембрану, тем менее избирательно он улавливается из газовой смеси, пропускаемой через фильтр. И наоборот, если газ улавливается слишком избирательно, то сквозь толщу полимера проходит очень малое его количество, и фильтрация оказывается недостаточно эффективной. Поэтому ученые пытаются создать мембраны, в которых соблюдается баланс между избирательностью и проницаемостью для углекислого газа.

👍 Свое решение этой задачи предложили ученые из Института нефтехимического синтеза РАН, которые синтезировали полимерный материал, позволяющий с высокой селективностью улавливать углекислый газ из газовой смеси. В качестве основы для полимера авторы взяли норборнен – органическое соединение, которое в зависимости от используемого при синтезе катализатора может образовывать полимеры, различающиеся по своей пространственной структуре. Однако не все полимеры на основе этого соединения обладают необходимыми качествами. Чтобы улучшить их газопроницаемость, ученые ввели в их структуру эпоксидные материалы, благодаря которым происходит избирательное пропускание углекислого газа.

💪 Как правило, синтезированный таким образом норборнен быстро приходит в негодность при длительной эксплуатации. Ученым удалось решить эту проблему за счет каталитических систем, содержащих палладий, который позволяет получить стабильные полимеры с высокой термической и химической устойчивостью. Авторы исследования сравнили, насколько эффективно эпоксидированный полимер и вещество без эпоксидной группы разделяют смеси углекислого газа с азотом, кислородом или метаном. Оказалось, что после эпоксидирования проницаемость для метана и кислорода снизилась на 56% и 37% соответственно, а проницаемость для углекислого газа увеличилась в 2,5 раза. При этом селективность нового полимера выросла в 1,9-3,4 раза в сравнении с веществами, в которых не использовались эпоксидные материалы.

🎙 «У полимеров для газоразделительных мембран, как правило, есть баланс между проницаемостью по отношению к определенному газу и избирательностью его разделения относительно других газов в смеси. Чем выше проницаемость, тем ниже селективность. Самые высокопроизводительные полимеры в этой области «упираются» в своих показателях в определенную границу, связанную как раз с компромиссом между проницаемостью и селективностью. В ходе научных исследований разрабатываются новые полимеры, и эта граница постепенно повышается. Наш полимер «выбивается» за пределы существующей на сегодняшний день границы, оказываясь в 2–3 раза более производительным, чем аналоги», – комментирует кандидат химических наук, один из авторов исследования Алена Возняк.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/08/09/novaja-polimernaja-membrana-povysit-jeffektivnost-ulavlivanija-co2-na-jelektrostancijah/

Московские ученые собрали из парафина и углерода тепловой «аккумулятор»

Специалисты Московского государственного технического университета имени Баумана вместе с коллегами из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН создали композитный материал, способный накапливать и отдавать тепло. Его можно использовать в жилых помещениях и производствах — например, при отключениях центрального отопления.

🇹🇷 Турецким угольным ТЭС требуется в среднем 1,72 тонны бурого угля для выработки 1 мегаватт-часа (МВтЧ) электроэнергии, тогда как российским – лишь 0,69 тонны.

👉 Причина – в разной калорийности угля: если в России средняя калорийность бурого угля составляет 3,56 мегаджоуля (МДж) на кг, то в Турции – лишь 1,93 МДж на кг.

🇷🇺 При этом в России для выработки электроэнергии используется не только бурый, но и каменный уголь, включая антрацит, отличающийся высоким содержанием углерода и большой теплотворной способностью.

Двигательные установки на водороде. Выводы

👍 Помимо автомобильного и воздушного транспорта, в настоящее время ведутся разработки силовых установок на топливных элементах для морского и железнодорожного транспорта. Морской транспорт также находится под давлением необходимости сокращения выбросов и изучает водород как чистую альтернативу традиционному судовому топливу. Существует несколько проектов по созданию судов с водородным двигателем, начиная от небольших пассажирских паромов и заканчивая крупными грузовыми судами, включая круизные лайнеры. Разработка поездов на водороде также набирают обороты, и такие компании, как Alstom, Hitachi и другие, исследуют возможность использования системы топливных элементов для питания тяговых двигателей, вспомогательных устройств или и того, и другого.

👉 Перспективы использования водорода для двигательных установок многообещающие, и в настоящее время все чаще рассматриваются возможности использования водорода в автомобильном транспорте, особенно в тяжелых грузовиках, а также в авиации, морском транспорте и при освоении космоса. Основное внимание также будет уделяться расширению инфраструктуры водородных заправок, чтоб позволит сделать автомобили на топливных элементах более доступными для широкого использования потребителями. В последние годы были достигнуты значительные успехи в снижении стоимости, а также в развитии инфраструктуры для заправки водородом, но над этим необходимо еще поработать. Дальнейшее совершенствование эффективности топливных элементов, их долговечности, инфраструктуры и снижение стоимости сделают автомобили на топливных элементах конкурентоспособными в транспортном секторе.

https://www.tg-me.com/globalenergyprize/7525

👆На графике – средняя пятилетняя загрузка угольных ТЭС в Турции в зависимости от срока эксплуатации и типа используемого сырья.

💪 Наибольшая загрузка (свыше 80%) – т.е. соотношение фактической и максимально возможной выработки электроэнергии – характерна для угольных ТЭС со сроком эксплуатации менее чем в 10 лет, которые при этом используют импортируемый уголь.

👉 Наименьшим соотношением фактической и предельной выработки отличаются угольные ТЭС со сроком эксплуатации в 10 лет и более и при этом работающие на добываемом в Турции сырье, которое отличается более низкой теплотворной способностью, чем импортируемый уголь.

💪 Доля «голубого» водорода в глобальном потреблении газа к 2050 г. будет составлять от 10% до 31%, следует из сценарного прогноза Оксфордского института энергетических исследований (OIES).

👉 Для сравнения: в 2022 г. эта доля составляла менее 1%.

🌍 Инвестиции в развитие ВИЭ в странах Африки к югу от Сахары достигли в общей сложности $37,4 млрд в период с 2010 по 2020 гг., что сопоставимо с текущим годовым объемом капиталовложений в строительство угольных ТЭС в мире в целом ($32 млрд в 2023 г.).

👉 В общей структуре инвестиций:

✔️63% приходилось на ветроустановки и солнечные панели;
✔️15% – на солнечные концентраторы;
✔️6% – на малые гидроэлектростанции;
✔️16% – на биомассовые и геотермальные электростанции.

Катализатор на основе карбида молибдена ускорит получение водорода из воды

🇷🇺🇨🇳 Ученые из Томского политехнического университета и Цзилиньского университета (Китай) разработали составной катализатор на основе карбида молибдена для получения водорода, который может стать более доступной альтернативой дорогим катализаторам из платины и палладия. Полученный материал может сохранять стабильность в течение 15 дней, что более чем в семь раз превосходит характеристики известных на сегодняшний день аналогов.

👉 Использование катализаторов призвано снизить энергоемкость и ускорить процесс получения водорода с помощью электролиза. Наиболее известными являются катализаторы на основе дорогостоящих металлов платиновой группы, в том числе платины и палладия. Более дешевой альтернативой являются катализаторы на основе переходных металлов, в том числе карбида молибдена – неорганического соединения молибдена и углерода, который представляет собой черные кристаллы, нерастворимые в воде.

🎙 «В литературе исследованы различные способы улучшения свойств катализаторов на основе карбида молибдена путем допирования другими атомами, образования определенных структур и так далее. В нашей работе мы объединили несколько таких способов и разработали новую структуру, полученную из трех составляющих – молибдена, меламина и графита», – объясняет один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории перспективных материалов энергетической отрасли Юлия Васильева.

💪 Ученые разработали структуру, которая представляет собой оксид молибдена на поверхности карбида молибдена, интегрированного в графитовую углеродную матрицу, допированную азотом. Эксперименты с новым катализатором, полученным безвакуумным методом, показали, что он обладает высокой электрохимической стойкостью и может сохранять стабильность в течение 15 дней, тогда как стойкость аналогичных катализаторов не превышает 50 часов.

👍 Согласно результатам исследования, новый катализатор отличается высокой активностью в реакции выделения водорода из воды, которая оценивается по величине перенапряжения. «У эталонного катализатора на основе платины эта величина составляет -31 мВ, чем ближе перенапряжение к этому значению, тем лучше. У большинства существующих аналогов эта характеристика находится в среднем диапазоне -200-250 мВ. Перенапряжение нашего катализатора на уровне -148 мВ. Существуют исследования, в которых это значение еще ниже. Однако, производство таких катализаторов затруднительно, а их использование ограничено. Наш катализатор же прост в получении и показывает хорошие перспективы дальнейшего использования», – комментирует Юлия Васильева.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/08/09/katalizator-na-osnove-karbida-molibdena-uskorit-poluchenie-vodoroda-iz-vody/

🇿🇦 ЮАР была лидером по объему инвестиций в ВИЭ среди стран к югу от Сахары в период с 2010 по 2020 гг. В первую пятерку стран по этому показателю входили также Мозамбик, Зимбабве, Замбия и Лесото.

Умные материалы в электроэнергетике

Введение
🤔 Из-за роста спроса на энергетическое оборудование повышенной надежности и долговечности, повышается интерес к изоляционным материалам. Однако с повышением уровня напряжения проблемы с изоляцией становятся все более серьезными. Неравномерное распределение электрических полей в изоляционных материалах приводит к особо сложной конструкции изоляции. Даже малейший дефект, вызванный электрической деградацией диэлектрических полимеров, в конечном итоге может привести к пробою диэлектрика, что крайне затрудняет обнаружение потенциальных дефектов изоляции во многих видах энергетического оборудования. Длительная деградация твердых диэлектриков, постоянно работающих в жестких условиях, неизбежно приведет к их катастрофическому разрушению.

👍 Вдохновленные природой, мы предложили разработать и изготовить умные диэлектрики с функциями самостоятельной адаптации, индикации и восстановления, что позволяет избежать, ограничить и даже устранить электрическую деградацию. Самоадаптивные диэлектрики демонстрируют отличную способность к пространственному выравниванию неравномерных электрических полей и быстрому высвобождению зарядов высокой плотности, что позволяет избежать нарушения изоляции, вызванные локально усиленными полями. Диэлектрики со встроенной индикацией могут изменять цвет при поверхностной электрической деградации или развитии внутреннего электрического триинга, что позволяет легко обнаружить микроскопическую электрическую деградацию невооруженным глазом. Самовосстанавливающиеся диэлектрики могут устранять электрические повреждения, восстанавливая утраченные функции и деградировавшие характеристики, в результате чего срок службы оборудования увеличивается. По сравнению с традиционными диэлектриками использование умных диэлектриков не только повышает стабильность и долговечность, но и снижает производственные затраты.

Продолжение следует

🇨🇳 Цзиньлян Хэ - профессор, руководитель Научно-исследовательского института высоких напряжений и изоля ционных технологий, факультет электротехники Университета Цинхуа

📚 Из нового доклада «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет».

💪 Уголь обеспечил 47,3% кумулятивного прироста спроса на электроэнергию в КНР в период с 2011 по 2020 гг., а все прочие виды ископаемого топлива, включая природный газ – 5,4%.

👉 Для сравнения: АЭС за тот же период обеспечили 8,2% «дополнительного» спроса на электроэнергию в Китае, а возобновляемые источники (ВИЭ) – 39,2%.

Пять основных типов платформ для морских ветроустановок:

✔️Баржевая платформа;
✔️Полупогружная;
✔️Шарнирно-сочлененная многолонжеронная;
✔️Лонжеронная;
✔️Платформа натяжных опор.

🇷🇺 Россия остается четвертым по величине экспортером сжиженного природного газа (СПГ): в июне 2024 г. объем поставок СПГ из РФ составил чуть более 2 млн т, согласно данным Форума стран-экспортеров газа (ФСЭГ).

💪 Крупнейшими странами-экспортерами СПГ остаются США, Австралия и Катар. В первую десятку также входят Малайзия, Индонезия, Нигерия, Алжир, Оман и Папуа-Новая Гвинея.