Уникальный электрохимический генератор для экотранспорта в акватории Байкала создают политеховцы
Актуальность проекта, по словам доцента Николая Иванова, заключается в том, что предполагаемое устройство будет способно генерировать электроэнергию из водорода. Преимуществами разработки являются экологичность, доступность, быстрое время заправки, расширенный температурный диапазон.
Иркутские политеховцы Данил Волыгин, Александр Суханов и Роман Масленников под руководством доцента Николая Иванова разрабатывают электрохимический генератор для экотранспорта в акватории Байкала. Проект рекомендован к финансированию в рамках конкурса «УМНИК» Фонда содействия инновациям. Исследовательская группа получит 500 тысяч рублей на создание и тестирование опытного образца на одном из действующих катамаранов.
Доцент кафедры радиоэлектроники и телекоммуникационных систем Института высоких технологий Николай Иванов более 15 лет ведет прикладные исследования в сфере наноэнергетики. Иркутский ученый ранее сотрудничал с коллегами из Республики Корея.
В настоящий момент Николай Иванов работает над созданием электрохимического генератора вместе с талантливыми второкурсниками Байкальского института БРИКС Данилом Волыгиным и Романом Масленниковым. В состав команды также входит аспирант Александр Суханов.
В результате работы силового устройства образуется только вода, при этом отсутствуют выбросы углекислого газа. В совокупности с географическими и производственными ресурсами Сибири это обуславливает рентабельность проекта. Кроме того, разработка соответствует Концепции развития водородной энергетики, утвержденной Правительством РФ 5 августа 2021 года.
«Водород для водородных топливных элементов мы можем производить электролизом, имея чистую воду и доступную по цене электроэнергию. В Приангарье находится самое глубокое озеро в мире Байкал, а тарифы на электричество одни из самых низких в стране. Таким образом, природные и социально-экономические условия в регионе позволяют нам заниматься разработкой генераторов данного типа», - рассказал о внешних предпосылках проекта Николай Иванов.
Авторы презентовали инициативу на форуме «Прикладные исследования в области физики» и на вузовском научном питче, получив положительные отзывы преподавателей.
Политеховцы разработали 3D-модель генератора – электродно-мембранный блок в виде графитовых пластин с газовыми каналами, а также изготовили в материале два образца. Устройства представляют собой электрохимические ячейки, заключенные в пластиковый корпус. Расчеты показывают, что мощность генератора будет равна 100 Вт, время запуска составит меньше 15 минут, расход водорода – 1 л/мин. Высоких результатов политеховцы намерены достигнуть за счет оригинального инженерного решения.
«Главное преимущество нашей технологии – повышение эффективности мембран без использования серы. В перспективе это удешевит производство. Синтезом протонпроводящих мембран мы занимаемся вместе с доцентом кафедры химии и биотехнологии им. В. В. Тутуриной Александрой Николаевной Чесноковой.
Модель электрохимических ячеек мы создали самостоятельно. Внутри каждой находится водяная система охлаждения для поддержания необходимой температуры. Вводная топливная система обеспечивает равномерное распределение газов на поверхности за счет конструкционных особенностей», - сказал Роман Масленников о технической составляющей проекта.
В настоящий момент политеховцы совершенствуют образцы, выполненные в материале, изучают специализированную литературу по водородной энергетике и консультируются со старшими коллегами.
Научная команда планирует создать работающую модель водного катамарана с силовой установкой на основе водородного генератора электроэнергии, провести испытания, и, доказав реализуемость проекта, подать заявку на патент. Это позволит масштабировать технологию. Заказчиками электрохимических генераторов могут стать предприятия по производству водных транспортных средств и автомобилей, физические лица.