Где взять жидкий водород для ракет?

[TDMS]

Not пишет:
Кстати, если графен не пропускает атомарный и молекулярный водород, то им должно быть полезно покрывать изнутри водородные баки долговременных орбитальных КА, что позволит хранить в них водород практически неограниченное время. Это же покрытие избавит материал бака от охрупчивания, не пропуская атомы водорода в металл.

Немного не так. Газонепроницаемым является многослойный оксид графена, а не сам графен. Последний, как нам объяснил товарищ Гейм, может использоваться как мембрана, задерживающая как раз все газы, кроме водорода. Но технологий промышленного производства этих материалов пока нет.
Диффузия водорода в металл бака конечно имеет место быть, но насколько я знаю, она опасна в основном при повышенных температурах, а не криогенных. Для того чтобы бак с криогенным компонентом не терял прочностных свойств используют специальные сплавы. Например, на Энергии для водородных баков использовали подрезанный у американцев сплав алюминия с медью (ок. 6%).
Проблема хранения водорода не в том, что он норовит утечь прямо через обечайку бака, а в том, что быстро нагревается и испаряется. С возрастающим давлением бороться можно только одним способом - стравливать газообразный водород. Это кстати, самый простой способ хранить водород. Потери в сутки 1-2%
Кроме того можно водород перемешивать, что не дает ему расслаиваться, и возвращать стравленный газ обратно с помощью низкопроизводительной установки для ожижения. 
Тут на форуме есть сотрудник ЦиХ, который по слухам занимается водородным РБ для Ангары. Позадавайте ему вопросы, может что и расскажет.

[m-s Gelezniak]

TDMS пишет:

...
Тут на форуме есть сотрудник ЦиХ, который по слухам занимается водородным РБ для Ангары. Позадавайте ему вопросы, может что и расскажет.

Большие есть в этом сомнения.

[АниКей]

Госиспытания беспилотника с топливными элементами начнутся в ближайшее время

              
 Москва. 23 января. АвиаПорт - Государственные испытания беспилотного летательного аппарата (БЛА) с электродвигателями, работающим от топливных элементов (ТЭ), начнутся в ближайшее время, сообщил "АвиаПорту" информированный источник в области беспилотной авиации.
 
 По его словам, по первоначальным планам госиспытания комплекса с БЛА планировалось начать в конце 2014 года, но срок начала испытаний был перенесен на начало 2015 года. Госиспытания будут проводиться в рамках опытно-конструкторских работ в интересах не оглашаемого заказчика. По предварительным оценкам, госиспытания будут завершены по истечению примерно месяца или даже меньше после их начала. Подписание акта о завершении госиспытаний можно ожидать в конце первого квартала.
 
 Комплекс с БЛА на топливных элементах успешно завершил этапы заводских испытаний в интересах разработчика, а также этап предварительных испытаний, по результатам которых получена литера опытного образца для проведения доработок по замечаниям и предъявления на госиспытания. "По завершению госиспытаний комплекс получит литеру серийного образца", - дополнил собеседник.
 
 Он также сообщил, что беспилотник с топливными элементами создается на базе БЛА типа "Тахион" разработки компании "Ижмаш-Беспилотные системы", выполненного по схеме "летающее крыло". Для испытаний и установки на беспилотнике топливных элементов он претерпел некоторые конструктивные изменения, причем, возможно, что в серийном производстве беспилотник с топливными элементами получит иное обозначение.
 
 По данным собеседника, стартовая масса БЛА с топливными элементами составит около 25 кг при массе целевой нагрузки более пяти кг, а продолжительность полета ожидается около 6 часов.
 
 В 2015 году ожидается открытие опытно-конструкторских работ (ОКР) по созданию комплекса с БЛА на топливных элементах в интересах МЧС РФ. Подписание контакта на создание комплекса планировалось на 2014 год, однако МЧС РФ не располагало необходимыми финансовыми ресурсами для заключения контракта, такие ресурсы планируется выделить на 2015 год, отметил собеседник.
 
 По его данным, проектом контракта предусматривается создание комплекса с беспилотниками с топливными элементами разработки Института проблем химической физики (ИПХФ). ОКР предусматривают поставку через три года комплекса с четырьмя беспилотниками и достаточно серьезной наземной частью комплекса, состав которой не оглашается.
 
 В 2015 году в России планируется установить новый мировой рекорд продолжительности полета беспилотника с топливными элементами - в России, как и во всем мире, ведутся работы по применению на БЛА топливных элементов. На сегодня мировой рекорд продолжительности полета беспилотника с топливными элементами составляет 42 часа. "Применяемые на российском беспилотнике топливные элементы позволят аппарату находиться в воздухе примерно 50 часов", - уточнил собеседник.
 
 По его данным, в России несколько компаний и предприятий ведут работы по применению ТЭ на беспилотниках, но наибольших успехов пока добились специалисты Института проблем химической физики (ИПХФ). Применяемые ранее в отечественных работах по установке на БЛА сингапурские топливные элементы на сегодня запрещены к поставке в Россию. На сегодня наиболее продвинутыми можно считать топливные элементы разработки ИПХВ и практически у этого института на сегодня нет конкурентов.
 
 На беспилотниках с электродвигателем на ТЭ энергия для полета вырабатывается топливным элементом - электрохимическим генератором электрической энергии. В качестве топлива используется сжатый водород, в качестве окислителя - кислород воздуха. В 1990-х годах была фактически свернута широкомасштабная работа, которая велась в нашей стране, по внедрению в авиацию альтернативных видов топлива, в частности, водородной энергетики. В перспективе планировалось обеспечить двукратное повышение топливной эффективности авиационного двигателя при одновременном снижении практически до нуля эмиссии вредных веществ в атмосферу.
 
 
 Материал «Госиспытания беспилотника с топливными элементами начнутся в ближайшее время» подготовлен сотрудниками агентства «АвиаПорт». Мы просим при цитировании указывать источник информации и ставить активную ссылку на главную страницу сайта или на цитируемый материал.http://www.aviaport.ru/news/2015/01/23/324003.html

[АниКей]

Капица: Зелёная «энергетика» — абсолютное Зло!
 http://academcity.org/content/zelenye-tehnologii-ne-panaceya

[АниКей]

Учёный из Иркутска изучит графеновые мембраны в Словакии   
              21 января, 16:52
 http://sib.fm/news/2015/01/21/uchjonyj-iz-irkutska-budet-izuchat-grafenovye-membrany                                        
фото с сайта infuture.ru
                      
                                  
Сотрудник Иркутского государственного технического университета (ИрГТУ) Игорь Петрушенко выиграл грант правительства Словакии на изучение газоразделительных мембран на основе наноматериала — графена, говорится в сообщении вуза, с которым 21 января ознакомился корреспондент Сиб.фм.
Предыдущее исследование Петрушенко касалось свойств углеродных наноструктур при ионизации. В 2015 году учёный будет исследовать графеновые структуры совместно с коллегами из Словакии и Великобритании в научной группе, работающей в области методов квантовой химии.
«Создание новых эффективных газоразделительных мембран на основе графена очень актуально в современной ситуации, когда мировое сообщество активно ведёт поиски альтернативных источников энергии.
169Многие эксперты уверены, что будущее энергетики за водородом... Однако вне зависимости от метода получения водорода параллельно происходит образование побочных продуктов
Необходимо отделять водород от нежелательных примесей экологичными и экономически эффективными способами. Поэтому сепарация водорода от других газов — это на сегодня очень перспективное направление исследований», — передаёт пресс-служба ИрГТУ слова Петрушенко.
Графен — слой графита толщиной в один атом. Материал обладает уникальными механическими, физическими и химическими свойствами, поэтому используется в разработке различных нано- и микроэлектромеханических систем, в том числе разделительных мембран.
«Прототипы графеновых мембран существуют, но надо отметить, что через чистый идеальный графен не проходит ни один газ, и для создания мембраны в графене необходимо проделать небольшие отверстия или поры, например, с помощью электронного микроскопа. Кроме того, не до конца остаётся выясненным вопрос о влиянии размера данных отверстий на качество сепарации. Необходимо выяснить, что произойдёт, если эти поры будут функционализированы другими атомами, отличными от атомов углерода», — пояснил иркутский учёный.
Он добавил, что в Институте неорганической химии Словацкой академии наук будет изучать, как может повлиять введение отдельных атомов в поры на газоразделительные свойства графеновых мембран.
 В 2014 году американская компания использовала произведённые в Сибири графеновые трубки в конструкции игрушки-дрона.

[АниКей]

Нижегородская СНТК "Универсаль" разработала проект строительства сети газовых заправок в России
ОАО "Сертификационная научно-техническая компания "Универсаль" разработала проект строительства сети метано-водородных заправочных комплексов и технопарка с испытательной базой в г.о.г Дзержинск Нижегородской области. Об этом НИА "Нижний Новгород" сообщил вице-президент компании по сертификации Александр Борисов.
 
 По его словам, в большинстве случаев производство водорода основано на гидролизе или электролизе воды. Однако нижегородские ученые Алексей и Михаил Мартьяновы и Алексей Романов предложили более дешевый и безопасный способ - получение водорода путем пиролиза метана, который является основным компонентом природного газа.
 
 "При этом отсутствует вредное воздействие на окружающую среду, а исходный продукт, метан, полностью переходит в водород и углерод", - сказал Александр Борисов.
 
 Используя данный патент, СНТК "Универсаль" предлагает создать сеть метано-водородных автотракторных заправочных комплексов (МВАЗК). Они смогут обслуживать до 300 единиц различной техники в сутки, а заправлять ее можно будет газообразным или жидким водородом и метаном.
 
 Для этой цели авторы проекта предлагают использовать природный газ, добываемый в Ямбургском нефтегазоконденсатном месторождении, лицензия на разработку которого принадлежит ООО "Газпром добыча Ямбург" - 100 %-ному дочернему обществу ОАО "Газпром".
 
 В целом программа СНТК "Универсаль" предусматривает создание 100 метано-водородных автотракторных заправочных комплексов. Каждая заправка рассчитана на потребление 60 тыс кубометров природного газа в сутки.
 
 Около тридцати из них предлагается построить в непосредственной близости от компрессорных станций, расположенных вдоль газопровода от Ямбургского месторождения до Нижегородской области. Остальные будут создаваться по согласованию с региональными властями.
 
 Кроме того, авторы проекта параллельно планируют внедрить и другое изобретение - генератор водородных добавок (ГВД), разработанный в саровском ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" при участии ряда российских компаний. По словам Александра Борисова, в результате установки этого "прибора" увеличивается эффективность двигателя и улучшаются его экологические характеристики.
 
 Начав с переоборудования транспорта, уже находящегося в эксплуатации, "Универсаль" планирует прийти к тому, чтобы совместно с крупнейшими российскими заводами-изготовителями наладить серийное производство силовых агрегатов, работающих на природном газе, и оснащение ими различных видов техники.
 
 Разрабатывать, испытывать и внедрять новые водородные технологии для двигателей на природном газе и метано-водородных смесях планируется на территории технопарка, который должен быть создан в Нижегородской области в рамках предлагаемой его компанией 10-летней программы.
 
 Данный технопарк предлагается создать в Дзержинске на площади 11,3 га. Согласно проекту, чуть меньше половины территории займет первый МВАЗК и экспериментальный автобусный парк на 300 автобусов, которые будут работать только на природном газе.
 Также на территории технопарка планируется разместить производственные площади для внедрения различных изобретений в сфере радиоэлектроники и современную техническую базу для разработки и испытания двигателей, работающих на природном газе и метано-водородных смесях по ТУ компании "Универсаль". С помощью студентов дзержинского Политехнического института Александр Борисов намерен разрабатывать и усовершенствовать соответствующие технологии и организовать их продажу заводам-изготовителям.
 
 В настоящее время проект и финансовый план находятся на рассмотрении нескольких министерств правительства Нижегородской области. Заручившись поддержкой региональной власти, компания "Универсаль" намерена обратиться в ОАО "Газпром" с просьбой о выдаче векселя на товарный кредит в объеме 3 млрд кубометров природного газа сроком на десять лет. По словам Александра Борисова, данный вексель планируется включить в уставной капитал компании и сдать в "Россельхозбанк", открыв кредитную линию на 12 млрд рублей (при отпускной стоимости КПГ по 4 рубля за кубометр) для обеспечения финансирования и начала реализации проекта.Copyright © 2006 - 2014 НИА "Нижний Новгород". При перепечатке гиперссылка на НИА "Нижний Новгород" обязательна. http://www.niann.ru/?id=467626

[TDMS]

АниКей пишет:
Об этом НИА "Нижний Новгород" сообщил вице-президент компании по сертификации Александр Борисов.
 
 По его словам, в большинстве случаев производство водорода основано на гидролизе или электролизе воды.

Видимо г-н Борисов считает, что в Газпроме работают полные идиоты.

АниКей пишет:
Однако нижегородские ученые Алексей и Михаил Мартьяновы и Алексей Романов предложили более дешевый и безопасный способ - получение водорода путем пиролиза метана, который является основным компонентом природного газа.

Крекинг метана, основной целью которого является получение ацетилена, известен лет сто наверно. Если ацетилен вовремя не охладить, ловите сажу и водород. И надо быть очень большим ученым чтобы сделать такое открытие.

АниКей пишет:
По словам Александра Борисова, данный вексель планируется включить в уставной капитал компании и сдать в "Россельхозбанк", открыв кредитную линию на 12 млрд рублей (при отпускной стоимости КПГ по 4 рубля за кубометр) для обеспечения финансирования и начала реализации проекта.

Ну неплохо. Размах есть. Сожгли некоторое количество метана, разложили метан, добавили получившийся водород в метан же. Главное теперь ответить на вопрос - а заправляться то будут?

[Кубик]

АниКей пишет:

Прототипы графеновых мембран существуют, но надо отметить, что через чистый идеальный графен не проходит ни один газ, и для создания мембраны в графене необходимо проделать небольшие отверстия или поры, например, с помощью электронного микроскопа. Кроме того, не до конца остаётся выясненным вопрос о влиянии размера данных отверстий на качество сепарации. Необходимо выяснить, что произойдёт, если эти поры будут функционализированы другими атомами, отличными от атомов углерода», — пояснил иркутский учёный.
Он добавил, что в Институте неорганической химии Словацкой академии наук будет изучать, как может повлиять введение отдельных атомов в поры на газоразделительные свойства графеновых мембран.

Ещё в моей молодости в литературе по отдельным вопросам химии читал об образуемых графитом "соединениях внедрения" - между слоями внедряются атомы кислорода - оксид графита... или щелочных металлов...Удивительно, что теперь это подают, как новость для науки, хотя оно уже идёт в производство графена - ..
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4_%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%82%D0%B0 и прочие ссылки по запросу  - куча...

[АниКей]

Водородный завод на Колыме обойдется инвесторам в 239 млрд йен
09.12.2014 02:42

В 2015 году начнется разработка банковского технико-экономического обоснования (ТЭО) проекта строительства завода сжиженного водорода в Магаданской области. Документ подготовят ОАО «РАО Энергетические системы Востока», ОАО «РусГидро» и японская корпорация «Кавасаки Хэви Индастриз», сообщили корреспонденту ИА REGNUM в пресс-службе администрации региона.

Реализация проекта предполагается в два этапа. Пилотный комплекс мощностью 11,3 т в сутки ожидается к вводу в эксплуатацию в 2019 году, при полном развитии мощность завода составит уже 200 т в сутки. «Появление крупного промышленного потребителя позволит решить вопрос использования профицита мощности магаданских гидроэлектростанций, загрузив их энергоемким, но при этом экологически чистым и инновационным производством этого нового вида сжиженного топлива. Совместная работа Группы РусГидро и Кавасаки Хэви Индастриз приведет к созданию на Дальнем Востоке абсолютно высокотехнологичного предприятия, аналогов которому в мире не так уж много», — отметили в «РАО Энергетические системы Востока»

Согласно предварительной оценке, стоимость промышленного комплекса может составить 239 млрд йен. В окрестностях Магадана выбраны перспективные площадки, на которых может вестись строительство. Предполагается, что промышленная эксплуатация завода сжиженного водорода под Магаданом начнется в 2026 году.

Губернатор Магаданской области Владимир Печеный отметил, что по прогнозам, комплекс завода будет потреблять до 510 МВт электрической мощности из местной энергосистемы. «Это позволит использовать в полном объеме электроэнергию, которую вырабатывают Колымская и Усть-Среднеканская ГЭС. Увеличение количества потребителей в конечном итоге скажется на цене киловаттов для потребителей, в том числе и для жителей Магаданской области», — считает Владимир Печеный.

Подробности: http://www.regnum.ru/news/economy/1874622.html#ixzz3QwcpLpFZ
Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на ИА REGNUM

[Alex_II]

Молодцы. А вывозить чем будут - по воде из Магадана? Не знал, что существуют морские танкеры для перевозки водорода...

[АниКей]

Японский водород                              
Страна восходящего солнца претворяет в жизнь мечту фантаста
 http://www.ng.ru/ng_energiya/2015-03-17/11_hydrogen.html

....

О том, что водород рассматривается в Японии как перспективный энергетический ресурс, свидетельствует  подготовка к его импорту. Японская корпорация «Кавасаки хэви индастрис» совместно со своими деловыми партерами из Австралии проводит эксперименты по  получению водорода из  низкосортного австралийского бурого угля. Водород предполагается транспортировать морем в Японию. Корпорация успешно отработала технологию сжижения водорода охлаждением до –253 градуса. Это упростит транспортировку, для чего разрабатывается специальное судно. Проектируются  плавучие установки  по производству водорода из попутного газа при добыче  нефти на морских месторождениях. 
И другие судостроительные компании ищут  пути транспортировки водорода. Есть планы преобразования водорода в метилбензол (толуол, жидкость) и обратно. Есть надежда, что подобная технология будет отработана к практическому использованию к 2020 году. Толуол можно транспортировать обычными танкерами. 
Рассматривается переработка водорода в метан, который используется как топливо для ТЭС. Стоимость хранения и транспортировки метана низкая, поскольку могут использоваться существующие хранилища и другая инфраструктура.
Эти и другие проекты финансово поддерживаются правительством, которое на эти цели  в очередном финансовом году выделяет  2,05 млрд иен.

[NK]

а зачем в магадане то? там излишние мощности? чудные дела...

[АниКей]

В Китае создан первый водородный трамвай
 
   Трамвай на водородном топливе, Циндао, Китай  
 



В Циндао создан первый в мире трамвай, работающий на водороде. Проект экологически чистого трамвая принадлежит компании CSR Sifang, которая базируется в одном из крупных экспортно-туристических центров Восточного Китая – городе Циндао (провинция Шаньдун). Как сообщает Синьхуа, на данный момент только Китай обладает подобной технологией.
Трамвай состоит из трех вагонов на более 60 посадочных мест каждый и может перевозить более 380 человек одновременно. 
В связи с тяжелой экологической ситуацией в стране Китай развернул государственную программу по переходу к использованию экологически чистых источников энергии в транспорте, в частности парк общественного транспорта, работающего на электричестве развертывается в крупнейших городах Китая – Пекине, Шанхае, Гуанчжоу, Ханчжоу. Кроме этого, Китай объявил о плане по созданию 5 млн электромобилей в ближайшие несколько лет.
 
 


 
 «Южный Китай», 20.03.2015

[Alex_II]

KR пишет:
а зачем в магадане то? там излишние мощности? чудные дела...

Да, Колымская ГЭС имеет приличный запас по мощности. На 2012г было 42тыс ГВт излишней выработки...

[АниКей]

а сам завод уже строить в бухте ...

Ответ Правительства Магаданской обл.на коллективное обращение граждан,по поводу строительства завода по производству сжиженного водорода в бухте Нагаево http://ok.ru/zhizngorod/topic/62513357329915

... Сергей Толстогузов напомнил, что РАО ЭС Востока, РусГидро и Кавасаки Хэви Индастриз в 2013 году подписали соглашение о сотрудничестве по проекту. В его рамках энергокомпании выступят в качестве основных поставщиков электроэнергии, а Кавасаки предоставит технологии в сфере производства, хранения и транспортировки сжиженного водорода. Интерес к проекту обусловлен структурными изменениями в энергетике Японии, где всё больший вес приобретают «зеленые» технологии. Так, к 2025 году потребность в водороде для автомобилей в Японии ожидается на уровне до 204 000 т/год.

Реализация проекта предполагается в два этапа. Пилотный комплекс мощностью 11,3 т в сутки ожидается к вводу в эксплуатацию в 2019 году, при полном развитии мощность завода составит уже 200 т в сутки. В качестве ориентира для начала промышленной эксплуатации завода называется 2026 год. Комплекс будет потреблять до 510 МВт электрической мощности из местной энергосистемы. Это позволит надежно дозагрузить местные генерирующие объекты – Колымскую и Усть-Среднеканскую ГЭС. Создание высокотехнологичного и при этом экологически нейтрального производства благоприятно скажется на социально-экономической обстановке региона в целом. При этом Сергей Толстогузов отметил, что сроки реализации проекта должны быть увязаны с ростом спроса на сжигание водорода в Японии и в мире.

«Появление крупного промышленного потребителя позволит решить вопрос использования профицита мощности магаданских гидроэлектростанций, загрузив их энергоемким, но при этом экологически чистым и инновационным производством этого нового вида сжиженного топлива, - заметил генеральный директор РАО ЭС Востока, представляя проект. - Совместная работа Группы РусГидро и Кавасаки Хэви Индастриз приведет к созданию на Дальнем Востоке абсолютно высокотехнологичного предприятия, аналогов которому в мире не так уж много».

На данный момент заинтересованные стороны совместно разрабатывают предТЭО проекта. Согласно предварительной оценке, стоимость промышленного комплекса может составить 239 млрд йен. В окрестностях Магадана выбраны перспективные площадки, на которых может вестись строительство. http://www.kolyma.ru/index.php?newsid=48332

[mihalchuk]

Есть сомнения в экологической чистоте проекта. И вообще это не то, что нам надо. Фактически продаём энергию, а всю технологию поставляют японцы. А что произойдёт, когда самим мощности понадобятся? Кроме того, в б.Нагаево предполагается накопление тысяч тонн водорода, насколько это опасно, можно оценить по испытаниям 5С на Байконуре, там зона отчуждения была около 10 км, а водорода - 100 т.
Я понимаю, если бы мы построили свои водородные мощности по национальным стандартам, и продавали бы водород...

[doc]

Alex_II пишет:

KR пишет:
а зачем в магадане то? там излишние мощности? чудные дела...

Да, Колымская ГЭС имеет приличный запас по мощности. На 2012г было 42тыс ГВт излишней выработки...

Уважаемый откуда такие данные? 
Выработка электроэнергии электростанциями ЕЭС России в 2012 году составила 1032,3 млрд. кВтч, при установленной мощности электростанций ЕЭС России 223070,83 МВт (http://so-ups.ru/fileadmin/files/company/reports/disclosure/2013/ues_rep2012.pdf)
Выработка электроэнергии Колымской ГЭС в 2012 году составила 2030,3 млн. кВтч, при установленной мощности 900 МВт (http://www.kolymaenergo.rushydro.ru/investors/disclosure/annual-reports/)

[Alex_II]

doc пишет:
Выработка электроэнергии Колымской ГЭС в 2012 году составила 2030,3 млн. кВтч, при установленной мощности 900 МВт

Правильно. А потребление в том же году - 1988 млн. КВт

[mihalchuk]

То есть, недобор мощности составил 2,1% всего-навсего? А запас мощности не нужен, или знергетикам выгоден дефицит электроэнергии?

[Alex_II]

mihalchuk пишет:
То есть, недобор мощности составил 2,1% всего-навсего?

Ну, во первых Колымская - не единственная ГЭС на Колыме, а во вторых - там есть возможности поднять выработку, просто смысла особого нет пока...