Популярные модели водородных агрегатов для системы отопления
Китайский генератор Kingkar3000
Производящий «газ Брауна» — смесь кислорода и водорода в пропорции 2 к 1. Причем пользователь может регулировать температуру факела в пределах от 800 до 3200 градусов Цельсия, изменяя процентное соотношение компонентов в топливной смеси.
Характеристики установки:
- Расход воды – 1,6 литра в час.
- Генерация топлива – 3 м3/час.
- Энергопотребление – до 9 кВт.
- Стоимость – 8000 долларов США.
Генераторы горючей смеси под отопление водородом
STAR 1000 и STAR 2000
Демонстрируют следующие характеристики:
- Расход воды – от 0,7 до 1,1 литра в час или 5,5 литра в сутки.
- Генерация топлива – от 1,2 до 2,0 м3/час.
- Расчетный период эксплуатации – не менее 15 лет.
- Энергопотребление – от 1,2 до 3 кВт.
- Отапливаемая площадь – до 250 квадратных метров.
- Цена – до 230 000 рублей.
Водородный котел STAR-1.1
Работающий в паре с генератором STAR 2000:
- Тепловая мощность – 27 кВт
- Энергопотребление – 300 Вт/час.
- Число контуров – один отопительный + один водогрейный, устанавливаемый за отдельную плату.
- Стоимость – 63 -73 тысячи рублей.
Основные нюансы водородных котлов
Мощность котлов, работающих на основе водорода, выбирают в зависимости от площади сооружения, которое необходимо обогреть.
С помощью техники подобного рода можно решать множество задач, связанных с обогревом. Это происходит благодаря одновременному функционированию нескольких каналов, предназначенных для выработки водородной энергии (максимум их может быть 6).
Модульная система, присущая водородным котлам, обеспечивает независимую работу каналов, никак не воздействуя при этом на снижение эффективности установки. Каждый отдельный канал содержит свой катализатор.
Плюсы обогрева водородом
Котел, работающий на водороде, востребован по многим причинам:
- Неисчерпаемость водорода, а также возможность получать его в любом количестве.
- Получение водорода считается более выгодным экономически, чем постоянная добыча полезных ископаемых, обладающих горючими свойствами (газа, угля, нефти и т. д.).
- Система отопления работает без вредных для людей и атмосферы выхлопов, выделяя обычный водяной пар.
- Нет необходимости в пламени (водородное отопление работает на базе химических реакций).
- Котел обладает максимально высоким КПД.
- Устройство работает совершенно бесшумно.
- Отсутствует необходимость в строительстве и эксплуатации дымохода.
- Требования безопасности к водородному отоплению ниже, чем к установкам, работающим на основе газа.
Недостатки водородных котлов
Несмотря на массу преимуществ, важно знать о недостатках таких агрегатов:
- необходимость постоянного пополнения катализатора;
- взрывоопасность элемента при несоблюдении строгих требований;
- неудобная транспортировка водорода;
- недостаток специалистов по установке, а также сервисному обслуживанию подобного оборудования в России;
- недостаточное количество необходимых запчастей по причине неразвитого рынка водородного отопления.
Отзывы о бытовых водородных установках: преимущества и недостатки
Информации о реальном применении водородных котлов настолько мало, что её приходится собирать «по крупицам», но основные моменты выделить можно (в том числе опираясь на отзывы реальных пользователей водородных котлов для отопления).
Плюсы | Минусы |
«тихое горение» – нагрев теплоносителя осуществляется за счёт каталитических реакций, а значит, нет открытого пламени | опасная эксплуатация – при повышении нормированного давления высок риск разгерметизации швов и взрыва котла |
высокая экологичность – при работе не вырабатываются ни угарный газ, ни гарь, ни другие вредные для здоровья вещества | низкая энергоэффективность – как уже говорилось, энергетические затраты на выработку HHO выше его теплоотдачи |
отсутствие дымохода – из предыдущего пункта также следует, что такие агрегаты не нуждаются в удалении отводных газов | недостаток специалистов – в регионах нет сертифицированных организаций, занимающихся ремонтом таких котлов |
доступность ресурсов – формально, для заправки им нужно только электричество и вода (+ замена катализатора раз в год) | поиск баллонов – если покупать чистый водород, то нужно учитывать, что их тоже вряд ли удастся найти поблизости |
Стоит отметить, что вышеперечисленные качества относятся к заводским моделям, т. к. переделка агрегатов часто вообще не имеет экономического смысла.
Водородные котлы, которые «умельцы» создают своими руками на базе твердотопливных или газовых предшественников, конечно, дешевле фирменного оборудования, но без знаний физики, химии и расчётов практически невозможно собрать правильно работающий котёл. К тому же никто не отвечает за безопасность.
Плюсы и минусы отопления
- Абсолютная экологичность – продукты распада воды (водород, кислород и пар) не влияют на состояние здоровья даже в процессе горения.
- Максимальный уровень КПД, достигающий 96%, это гораздо выше того же угля, дизеля или природного газа.
- Использование водорода как альтернативного источника энергоресурсов позволяет значительно экономить запасы исчерпаемых природных ресурсов, снижая их добычу в несколько раз.
- Невысокая стоимость – для отопления жилых домов стоимость системы незначительна, а простота работы, основанная на примитивной химической реакции электролиза, позволяет собрать систему своими руками.
Отрицательные стороны генераторов
Правда, есть и определенные минусы применения таких генераторов. Технология добычи тепла из водорода сейчас на стадии развития, поэтому некоторых недостатков избежать не получится. В первую очередь – это труднодоступность, генераторы есть далеко не в каждом магазине. Соответственно и при поломке деталь для замены придется хорошенько поискать.
Баллоны с этим веществом не очень удобны в перевозке, также надо отметить, что при комнатной температуре водород является легким летучим газом, и работать с ним сложно. Купить такое альтернативное топливо в России сегодня непросто, а с сооружением электролиза своими руками не все справятся. Также при использовании самодельных конструкций надо учитывать, что они могут быть небезопасными, ведь гарантировать полный контроль реакции невозможно.
Но все эти недостатки будут лишь некоторое время, вскоре ученные найдут способ быстрого получения и удобной транспортировки водорода, и тогда его можно будет применять для обогрева дома на постоянной основе. Популярность генераторов такого типа постоянно растет, и из категории экзотических устройств они переходят в «инновационные».
Самостоятельное сооружение
Ввиду того что массовое производство подобных агрегатов на сегодняшний день отсутствует, их покупка является нелегким процессом. Скорее всего, придется оформлять индивидуальный заказ или договариваться о поставке оборудования из Италии, где впервые разработали и запустили в работу такие устройства.
Но подобное решение вопроса по карману далеко не всем потребителям. В этом случае стоит рассмотреть возможность сооружения котла своими руками.
Как устроен самодельный котел отопления на водороде?
Система водородного обогрева состоит из генератора, горелки и котла.
Точной и гарантирующей успех инструкции по сооружению водородного котла на сегодняшний момент не может дать ни один источник. Но согласно навыкам и опыту практикующих химиков и техников такой агрегат должен состоять из следующих компонентов:
- Теплообменник.
- Электролизер.
- Камера сгорания.
- Предохранительный блок, защищающий от «обратки» (с 2 ступенями).
- Емкость с электролитом и вырабатываемым водородом. Она должна быть изготовлена из легированной или нержавеющей стали, а также снабжена клапаном, с помощью которого можно сбрасывать давление в системе.
Принцип действия котла
Водород начинает вырабатываться после попадания электролитического раствора внутрь электролизера. Под воздействием катализатора с О2 элемент делится на тепло и воду. Полученное тепло, имеющее температуру порядка 40 градусов, идет в отопительную систему, проходя предварительно через теплообменник. Очень часто такой температуры хватает для полноценного обогрева дома с помощью теплых полов.
Выделившаяся в результате химической реакции вода поступает в бак (с электролитом), а затем определенная часть раствора подвергается самовоспламенению за счет процесса рециркуляции.
Инструкция по изготовлению
Первый этап. Для начала берем лист стали и размещаем его на ровной поверхности. Из листа указанных выше размеров (0,5х0,5 м) должно получиться 16 прямоугольников для будущей горелки на водороде, вырезаем их болгаркой.
Второй этап. С обратной стороны пластин просверливаем отверстия для болта. Если бы мы планировали сделать «сухой» электролизер, то просверлили отверстия и снизу, но в данном случае этого делать не надо. Дело в том, что «сухая» конструкция порядком сложнее, да и полезная площадь пластин в ней использовалась бы не на 100%. Мы же сделаем «мокрый» электролизер – пластины полностью погрузятся в электролит, а в реакции будет участвовать вся их площадь.
Энергия воды
Третий этап.Принцип работы описываемой горелки основывается на следующем: электроток, проходя через погруженные в электролит пластины, приведет к тому, что вода (она должна входить в состав электролита) разложится на кислород (О) и водород (Н). Следовательно, мы должны располагать одновременно двумя пластинами – катодом и анодом.
С увеличением площади этих пластин увеличивается объем газа, поэтому в данном случае используем по восемь штук на катод и анод, соответственно.
Каждая молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома
Четвертый этап. Далее нам предстоит установить пластины в пластиковый контейнер так, чтобы они чередовались: плюс, минус, плюс, минус и т. д. Для изоляции пластин используем куски прозрачной трубки (мы купили ее целых 10 м, поэтому запас есть).
Нарезаем из трубки небольшие кольца, разрезаем их и получаем полоски толщиной примерно 1 мм. Это идеальное расстояние, чтобы водород в конструкции эффективно генерировался.
Пятый этап. Пластины крепим друг к другу с помощью шайб. Делаем это следующим образом: надеваем шайбу на болт, затем пластину, после нее три шайбы, еще одну пластину, опять три шайбы и т. д. Восемь штук вешаем на катод, восемь – на анод.
Далее затягиваем гайки и изолируем пластины посредством нарезанных ранее полосок.
Шестой этап. Смотрим, куда именно в контейнере упираются болты, просверливаем в том месте отверстия. Если вдруг болты не помещаются в контейнер, то мы спиливаем их до требуемой длины. Затем вставляем болты в отверстия, надеваем на них шайбы и зажимаем гайками – для лучшей герметичности.
Далее проделываем дыру в крышке для штуцера, вкручиваем сам штуцер (желательно намазав место соединения силиконовым герметиком). Дуем в штуцер, чтобы проверить герметичность крышки. Если воздух все же выходит из-под нее, то промазываем и это соединение герметиком.
Седьмой этап. По окончании сборки тестируем готовый генератор. Для этого подключаем к нему любой источник, заполняем контейнер водой и закрываем крышку. Далее на штуцер надеваем шланг, который опускаем в емкость с водой (чтобы увидеть пузырьки воздуха). Если источник недостаточно мощный, то их в емкости не будет, но вот в электролизере они появятся обязательно.
Далее нам нужно повысить интенсивность выхода газа посредством увеличения напряжения в электролите. Здесь стоит отметить, что вода в чистом виде не является проводником – ток проходит через нее благодаря имеющимся в ней примесям и соли. Мы же разбавим в воде немного щелочи (к примеру, гидроксид натрия отлично подходит – в магазинах он продается в виде чистящего средства «Крот»).
Принцип работы
Под воздействием электрического заряда вода распадается на водород и кислород. Затем, при взаимодействии молекул водорода и кислорода, происходит реакция, в результате которой образуется так называемый газ Брауна и происходит процесс выделения тепла. Тепло, в свою очередь, будет осуществлять нагрев воды и позволит обеспечить нормальную температуру в помещении.
Элементы системы отопления с использованием водорода
Строение водородных котлов:
- Электролизер — это специальный генератор водорода для отопления дома, который обеспечивает реакцию между кислородом и водородом.
- Горелка для отопления, при помощи которой создается пламя.
- Котел, который выступает в качестве теплообменника.
Процесс электролиза для получения водорода
Для успешной работы водородной установки важно соблюдать следующее:
- Возможность поступления воды, чаще всего это вода из водопровода.
- Параметры потребления жидкости напрямую зависят от мощности прибора.
- Обеспечивать доступ к электроэнергии, которая нужна для осуществления электролизной реакции.
- Заменять катализатор в соответствии с определенной частотой, которая зависит от модификации и мощности котла.
Важно отметить, что водородный котел, созданный промышленным способом, характеризуется высоким уровнем безопасности. В работе этот агрегат безопаснее, чем газовые и твердотопливные котлы.
Краткая теоретическая часть
Водород, он же hydrogen, – первый элемент таблицы Менделеева – представляет собой легчайшее газообразное вещество, обладающее высокой химической активностью. При окислении (то бишь, горении) выделяет огромное количество теплоты, образуя обычную воду. Охарактеризуем свойства элемента, оформив их в виде тезисов:
- Горение водорода – процесс экологически чистый, никаких вредных веществ не выделяется.
- Благодаря химической активности газ в свободном виде на Земле не встречается. Зато в составе воды его запасы неиссякаемы.
- Элемент добывается в промышленном производстве химическим способом, например, в процессе газификации (пиролиза) каменного угля. Зачастую является побочным продуктом.
- Другой способ получения газообразного водорода – электролиз воды в присутствии катализаторов – платины и прочих дорогих сплавов.
- Простая смесь газов hydrogen + oxygen (кислород) взрывается от малейшей искры, моментально высвобождая большое количество энергии.
Из вышесказанного напрашивается следующий вывод: 2 атома водорода легко соединяются с 1 атомом кислорода, а вот расстаются весьма неохотно. Химическая реакция окисления протекает с прямым выделением тепловой энергии в соответствии с формулой:
2H2 + O2 → 2H2O + Q (энергия)
Здесь кроется важный момент, который пригодится нам в дальнейшем разборе полетов: hydrogen вступает в реакцию самопроизвольно от возгорания, а теплота выделяется напрямую. Чтобы разделить молекулу воды, энергию придется затратить:
2H2O → 2H2 + O2 — Q
Это формула электролитической реакции, характеризующая процесс расщепления воды путем подведения электричества. Как это реализовать на практике и сделать генератор водорода своими руками, рассмотрим далее.
Монтаж водородного котла
Для монтажа конструкции следует приобрести такие комплектующие:
- 12-Вольтный блок питания;
- 30-Амперный ШИМ регулятор;
- трубки разных диаметров, изготовленные из нержавеющей стали;
- емкость.
Вода в идеально герметичных условиях подается внутрь емкости с диалектиком. Там расположены пластины из нержавеющей стали, примыкание которых друг к другу обеспечивается изолятором. Пластины получают 12-Вольтное напряжение. Результатом будет разложение воды на газы.
Использование ШИМ регулятора позволяет преобразовывать постоянный ток в импульсный или переменный, что увеличивает общую эффективность системы.
Целесообразность методики
Причиной установки системы отопления на водороде в частном доме может быть отсутствие в нем природного газа и наличие электроэнергии. При этом расходы на обеспечение здания теплом оказываются меньшими по сравнению с использованием электронагревательных приборов.
Кроме того, отсутствует необходимость в трубах для отвода продуктов сгорания. Получается, что водородная установка вполне может использоваться в загородных домах в качестве самостоятельного или дополнительного отопительного оборудования.
Применяемые материалы
В системе отопления применяется, как правило, дистиллированная вода, в которую добавляют гидроксид натрия в пропорции 10 л жидкости на 1 ст. л вещества. При отсутствии или проблематичности получения нужного количества дистиллята разрешается использование и обычной воды из крана, но только в том случае, если в ее составе отсутствуют тяжелые металлы.
В качестве металлов, из которых изготавливают водородные котлы, допустимо использовать любые виды нержавеющих сталей – отличным вариантом станет ферримагнитная сталь, к которой не притягиваются лишние частицы. Хотя основным критерием выбора материала все-таки должна быть устойчивость к коррозии и ржавчине.
Для сборки аппарата обычно используются трубки диаметром 1 или 1,25 дюйма. А горелка приобретается в соответствующем магазине или интернет-сервисе.
Если правильно подобрать материалы и тщательно изучить схему отопления, изготовление установки и ее присоединение к котлу не представляет собой ничего сложного.
Особенности эксплуатации
Важной особенностью использования водородного топлива является опасность его взрыва при контактировании с воздухом. Поэтому важно придерживаться следующих правил эксплуатации:
- необходимо периодически следить за температурой датчиков, установленных на теплообменниках, и не допускать перегрева теплоносителя выше допустимых норм;
- запрещено эксплуатировать котёл в режимах, которые не предусмотрены производителем или могут вызвать протекание цепной реакции;
- при повышении давления газа в камере сгорания необходимо принять меры по его стабилизации и выяснить причины таких изменений;
- для непрерывной работы котла нужно позаботиться о стабилизированном электропитании;
- важно периодически менять электролизер и следить за подачей воды.
Оправдана ли самостоятельная сборка водородного котла?
Целесообразность сборки водородного агрегата своими руками вызывает массу вопросов, которые еще недостаточно исследованы, поэтому перед принятием такого решения следует тщательно взвесить все «за» и «против», а также учесть важные моменты.
Соорудив агрегат из вышеперечисленных элементов и дополнив его стандартными автоматическими и механическими комплектующими, можно получить опытный экземпляр водородного агрегата. Чтобы он полноценно заработал, следует провести немало испытаний и проб.
Почему же водой до сих пор не топят
Межмолекулярные связи воды возникают и разрываются гораздо легче, чем внутримолекулярные. Поэтому именно их и решили использовать в процессах теплообмена. Химиками экспериментально было установлено, что энергия межмолекулярных связей воды находится в пределах от 0,26 до 0,5 эВ (электронвольт).
Проблема заключается в том, что для получения топлива из воды ее необходимо разложить на составляющие. Простыми словами, ее нужно разложить на кислород и водород, затем сжечь водород и вновь получить воду. Расщепление достигается путем пропускания через жидкость электрического тока.
При кипении вода не разрывается на отдельные молекулы, а только испаряется. Нагревание от обычного горения не вызывает в жидкости никаких других реакций. Причем и на этот процесс требуется много энергии, которую можно было бы применить с пользой. К примеру:
- сжигание 1 кг сухих дров с долей влажности не более 20% дает около 3,9 кВт;
- если уровень влажности древесины повышается до 50%, то с 1 кг выделяется уже всего 2,2 кВт.
Разложение воды для получения реального горения требует значительных затрат энергии. Ее нужно намного больше, нежели выделится при использовании восстановленных элементов вновь в качестве горючего. Можно привести примерное соотношение:
- 100% энергии – на расщепление;
- 75% энергии – при сжигании восстановленных составляющих.
Именно тот факт, что при обратной реакции выделенных водорода и кислорода выделяется меньше энергии, и выступает причиной, почему вода как топливо для автомобилей и не только до сих пор не используется. Экономически такой метод оказался невыгоден. Более реально сделать топливо из мусора. Оно может быть жидким, газообразным и твердым.
Существует ли «водный» автомобиль
В 2008 году в Японии «водное» авто было представлено компанией Genepax на выставке в Осаке. В качестве топлива можно было использовать стакан воды из-под крана или из реки и даже обычную газировку.
Устройство расщепляло жидкость на молекулы водорода и кислорода, которые начинали гореть и давать автомобилю энергию для езды. На сегодня известно, что компания Genepax уже через год разорилась и закрылась.
Перспективы водорода в отрасли отопления
Многие ученые называют водород самым перспективным топливом, и это только подтверждается такими фактами:
Водород является самым распространенным топливным элементом во Вселенной, и десятый по запасам среди всех химических элементов на нашей планете. Если говорить проще, то проблем с запасами водорода точно не будет;
- Несмотря на то, что это – газ, он абсолютно безвреден, и нетоксичен, поэтому люди, животные и даже растения не будут ощущать пагубного влияния;
- В отопительном оборудовании, которое работает на водороде, продуктом горения выступает обычная вода, поэтому о вредных выхлопах и говорить не стоит;
- Градус горения водорода равен 6000, это подтверждает большую теплоемкость данного химического элемента;
- По весу, это топливо даже легче воздуха (в 14 раз), поэтому в случае возникновения утечки, топливный выбор улетучиться самостоятельно и очень быстро;
- Килограмм водорода сегодня стоит лишь 2-7 американских долларов. Но килограмм это очень много, ведь плотность вещества составляет всего 0,008987 кг/м3;
- Теплотворность 1 куба водорода равна 13 000 кДж. Конечно, этот показатель примерно в три раза ниже, чем у природного газа, но цена на водород ниже в десятки раз.
Из этого можно сделать вывод, что отопление домов водородом будет стоить не дороже, чем с применением обычных газовых котлов. Также владелец такого уникального оборудования не будет платить бешеные накрутки в карманы владельцев нефтегазовых компаний, нет необходимости и обустраивать дорогущий газопровод. При этом владелец избавит себя еще и от прохождения нудных и долгих бюрократических процедур по согласованию разных проектов.
В общем, водород можно действительно считать самым перспективным топливом. Все преимущества этого элемента уже испытали сотрудники аэрокосмических предприятий, которые используют водород в качестве ракетного топлива.
Несколько дельных советов
Далее поговорим о других составляющих водородной горелки – фильтре для стиралки и клапане. Оба предназначаются для защиты. Клапан не позволит загоревшемуся водороду проникнуть обратно в конструкцию и взорвать скопившийся под крышкой электролизера газ (пусть его там и немного). Если не установим клапан, то контейнер повредится и щелочь вытечет наружу.
Фильтр же потребуется для изготовления водяного затвора, который будет играть роль барьера, предотвращающего взрыв. Народные умельцы, не понаслышке знакомые с конструкцией самодельной горелки на водороде, называют этот затвор «бульбулятором». И правда, он по сути лишь создает пузырьки воздуха в воде. Для самой горелки используем все тот же прозрачный шланг. Все, водородная горелка готова!
Остается лишь подсоединить ее к входу системы «теплый пол», герметизировать соединение и начать непосредственно эксплуатацию.
Выгодно ли отапливать дом водородом
Средняя отпускная цена природного газа для населения на нужды отопления и для выработки электроэнергии — 4,76 руб/м3. В 1 м3 содержится 0,712 кг. Соответственно, 1 кг природного газа стоит 6,68 рубля. Средняя теплотворная способность природного газа — 50 000 кДж/кг. У водорода — намного выше, 140 000 кДж/кг. То есть, для того чтобы получить количество тепловой энергии, равное той, что образуется при сгорании 1 кг водорода, потребуется 2,8 кг природного газа. Его стоимость — 13,32 рубля. Теперь сравним показатели стоимости тепловой энергии, полученной от сжигания 1 кг водорода, полученного в хорошем заводском электролизере и от 2,8 кг природного газа: 420 рублей против 13,32. Разница — поистине чудовищная, в 31,5 раз! Даже по сравнению с самым дорогим из традиционных видов отопления — электрическим, водород даже близко не может конкурировать, он обходится в 4 раза дороже! Ту электроэнергию, которая будет потрачена на работу электролизера, лучше использовать для работы нагревательных электроприборов, толку будет не в пример больше.
Именно такие рекламные технологии и методы убеждения используют продавцы установок для отопления дома водородом, чтобы втридорога сбыть свой бесполезный товар
Что касается перспектив водородной энергетики, то они есть, но успех связан с перспективными промышленными технологиями, которых ещё не придумали. Бытовые генераторы водорода и водородомобили однозначно убыточны как минимум на ближайшие десятилетия. Их весьма ограниченное использование в некоторых странах возможно лишь благодаря серьёзным государственным дотациям в рамках экспериментальных экологических программ.
========
Образовательные и научные организации России, входящие в состав консорциума по развитию водородных технологий, презентовали свои разработки на Первой конференции «Водород. Технологии. Будущее» на платформе Томского политеха.
В Томске проводятся фундаментальные и прикладные исследования в области получения чистого водорода, его безопасного хранения, транспортировки, применения в качестве энергоносителя в системах автономного электроснабжения. Среди разработок ученых ТПУ — технологии получения водорода из природного газа и путем переработки биомассы; материал, генерирующий водород из воды под действием солнечного света; материалы – накопители водорода; водородные топливные элементы на основе полимерных мембран.
Руководитель ИПХФ РАН Сергей Алдошин рассказал, что в институте активно развиваются три направления в области водородной энергетики: получение, хранение и транспортировка, а также использование водорода. Ученые ИПХФ РАН развивают подходы к получению водорода из углеводородных газов, низкосортных топлив, разрабатывают компоненты и материалы для батарей водородных топливных элементов. В институте действует Центр компетенций НТИ по технологиям новых и мобильных источников энергии и полигон для проверки безопасности газовых технологий.
Директор ИК СО РАН Валерий Бухтияров сообщил, что в институте более 20 лет ведутся исследования в области получения синтез-газа и водородсодержащего газа в компактных реформерах. Они дают водород в формате «водородных заправок» или «по требованию» для питания электрохимических генераторов. В качестве сырья можно использовать традиционные топлива (природный и сжиженный газ, бензин, дизель), синтетические продукты (метанол, диметиловый эфир, аммиак), перспективные возобновляемые носители (диметоксиметан, биоэтанол, биодизель). Разработаны подходы по генерации и применению водорода совместно с газопоршневыми, газодизельными и газотурбинными энергоустановками, а также по созданию восстановительных атмосфер для металлургии. Ученые работают над получением метано-водородных смесей, переработкой природного газа с получением водорода и углеродных наноматериалов, ведут фундаментальные исследования по получению водорода из воды под действием солнечного света.
Директор ИНХС РАН Антон Максимов отметил, что среди прорывных направлений института — одностадийная технология получения синтез-газа методом газофазного парциального окисления в реакторе на базе ракетных технологий, разработка научных основ плазмохимических процессов переработки природного газа в водород и технический углерод, а также превращения метана в ацетлиниды металлов и водород в плазме, мембранные технологии выделения/очистки водорода и другие проекты.
Проректор СамГТУ по международному сотрудничеству Андрей Пименов презентовал несколько проектов, реализуемых совместно с ПАО «Газпром», в том числе связанные с пиролизом природного газа в расплавах металлов и адиабатической конверсией природного газа. Также в Самаре разработан подход к оценке относительной эффективности технологий производства водорода и МВС на основе DEA-метода. Занимаются ученые и жидкими органическими носителями водорода, материалами для водородных топливных элементов, созданием мультифункциональных материалов и катализаторов нового поколения.
О мерах поддержки научных, научно-технических и инновационных проектов в регионе рассказал заместитель министра цифрового и технологического развития Сахалинской области Евгений Гетц. В частности, он поделился концепцией создания водородного кластера на Сахалине.
Кроме научных организаций, с презентациями выступили индустриальные партнеры консорциума — представители ГК «Росатом», ПАО «Газпром», ОАО «РЖД», ПАО «Северсталь», ПАО «Газпром нефть» и ООО «СИБУР».
Обзор производителей
Принципиального различия среди водородных генераторов для отопления нет. Единственный критерий, на основе которого можно их дифференцировать — это показатель мощности устройств, сделанных из разных материалов.
Водородный котёл STAR-3.0
В качестве примера рассмотрим характеристики двух подобных котлов американского производства «HHO» и «Star 1000»:
- За один час такой генератор употребляет 1,5-3 КВт.
- Расход воды — 5,5 литров за 24 часа.
- Генерирует от 1,2 до 2 литров топлива в течение суток.
- Может применяться для обогрева воздуха в зданиях, площадь которых составляет до 250 «квадратов».
- Минимальный эксплуатационный срок службы — 15 лет.
- Приблизительная стоимость на отечественном рынке — 3000-3500 USD.
Модель | Характеристики |
STAR 1000 и STAR 2000 |
|
Водородный котел STAR-1.1 |
|
Китайский генератор Kingkar 3000 |
|