Выбрать другой номер



В номере:

Студ-line
Факти
Конференції
Міжнародні зв’язки
Разное
Спорт
Литстудия
Арт-проект с Лизою Коваль
Наука XXI века
Наука XXI века
"Одеський університет"
Адреса редакції:
Одеса, вул. Щепкіна, 12,
4-й поверх, к. 42,
тел.: 23-84-13


Наука XXI века

ХІМІЧНІ ДЖЕРЕЛА СТРУМУ

 

Вирішення проблеми забезпечення електроенергією країни є ознакою її розвинутості. Наша країна, яка хоче увійти до Європейського співтовариства, має постійний клопіт з енергопостачанням. В Україні працюють атомні, теплові та гідроелектростанції, але через те, що наше господарство має високовитратне енергетичне виробництво, електроенергії пості­йно не вистачає. Ми самі, особливо в зимовий період, є свідками провалу в електропостачанні великих і малих міст та містечок. А про села вже й казати нема чого! Чи є якась можливість покращити цей стан? Так, є. Це — використання так званої нетрадиційної енергетики, до якої входять сонячні, геотермальні, фотохімічні й інші перетворювачі.

У промислових теплових електростанціях виробляють електроенергію за рахунок енергії спалювання палива. У цьому процесі проходять проміжні етапи: спочатку з палива отримують теплову енергію, яку потім перетворюють на електричну. Це призводить до низького коефіцієнту корисної дії, який досягає приблизно 35 %. Але існує спосіб безпосереднього перетворення енергії палива на електричну — за допомогою паливних елементів.

Піонером у розробці паливних елементів був видатний учений, професор, доктор технічних наук О. К. Давтян, який ще в далекому 1947 pоці запропонував світові створені ним паливні елементи. В основі їх дії лежить роздільне окислення палива киснем повітря або чистим киснем та відновлення кисню. Паливні елементи виробляють постійний струм низької напруги, можуть працювати безперервно протягом довгого терміну, безшумно, не забруднюють навколишнє середовище, мають високий коефіцієнт корисної дії (~100 %). З окремих елементів створюються генератори, потужність яких досягає МВт. Такі станції діють в Америці, Японії, Німеччині. Модифікації таких джерел струму використовуються в автомобілях, підводних човнах, на космічних кораблях тощо.

Після створення в 1962 р. професором О. К. Давтяном Проблемної науково-дослідної лабораторії паливних елементів в ОДУ ім. І. І. Мечникова університет став однією з провідних наукових організацій СРСР, які займались пошуком нових вирішень проблеми створення активно діючих, економі­чно виправданих і екологічно чистих хімічних джерел струму. Це завдання і в науковому, і в конструкторському планах дуже складне. Першим у низці цих труднощів стоїть завдання науково-технологічного вирішення, з чого і як зробити такі електроди, які активно каталізують окисно-відновлювальні процеси, як зробити, щоб маси електродів мали достатню електропровідність, високо розвинену поверхню, були стійкими та стабільними в роботі. Питання успішно вирішується, якщо електродні маси виготовляти з платини, срібла й інших благородних металів. На заваді широкого використання таких джерел струму стоїть їхня висока вартість, тому багато зарубіжних фірм, наукових організацій займаються пошуком електрокаталізаторів, зрівнюваних за своїми фізико-хімічними характеристиками з каталізаторами на основі благородних металів.

Заслугою співробітників ПНДЛ ПЕ було і є те, що синтезовані, вивчені і використані каталізатори на основі вуглеце-графітових і окисно-металевих систем з різними лігуючими додатками, з яких створені електроди, достатньо ефективні в експлуатації. На базі цих розробок в лабораторії був створений генератор потужністю 1 кВт для електромобіля. Розроблялись та розробляються т. зв. напівпаливні елементи, у яких паливом є метали (алюміній, цинк, магній). Такого типу батарея потужністю 1 кВт була виготовлена для зняття пікових навантажень на атомних електростанціях.

Сферами використання ХДС є енергозабезпечення рятувальних засобів на водному і повітряному транспорті, обігрів одягу, резервні й аварійні джерела струму при природних і техногенних катаклізмах тощо. Деякі розробки лабораторії пройшли випробування у нашій країні та за кордоном (в Італії, Англії, Китаї) й отримали позитивні відгуки як перспективні, конкурентноздатні і які заслуговують на подальше удосконалення і впрова­дження у виробництво.

Україна досить багата на корисні копалини, які необхідні для розвитку «малої» енергетики: нікель і кобальт, магній та марганець, залізо та комплекс рідких і рідкісноземельних металів — це ті речовини, які використовуються для створення як малогабаритних, так і потужних хімічних джерел струму. Зусиллями наукових співробітників відпрацьовані технології синтезу з цих металів активних каталітичних мас, які за своїми електрохімічними властивостями зрівнюються з каталізаторами на основі благородних металів. Що ж заважає впровадженню в загальну енергетичну систему країни нових економічно й екологічно виправданих хімічних джерел струму, звільненню країни від затратних закупівель закордонних, менш ефективних, ніж вітчизняні розробки, малогабаритних ХДС? Що стримує розробку потужних електрохімічних генераторів, наприклад, на основі цирконію (поклади якого в Україні великі)? Відсутність достатнього фінансування наукових профільних організацій. З цієї причини неможливе створення дослідних науково-виробничих комплексів для випуску новітніх зразків ХДС, залучення до розв’язання цієї проблеми талановитої молоді: хіміків, фізиків, менеджерів.

Фахівці, які працюють у цій галузі, зокрема співробітники Проблемної науково-дослідницької лабораторії паливних елементів, докладуть всіх зусиль, щоб оновлена Україна стала однією з країн світу, де проблема електрохімічної енергетики вирішується згідно зі світовими стандартами.

Ф. В. МАКОРДЕЙ,
І. П. КОЛОСНИКОВА

 



Інформаційний портал.
© 2004—2007 Одеський національний університет імені І.І.Мечникова.
Всі права захищені. Розробка та підтримка: ОНУ ВКТ