Новости энергетики

Твердотельные литиевые аккумуляторы считаются более безопасными, потому что внутри них нет жидкого горючего электролита, и выигрывают у классических литиевых батарей в энергоемкости. При этом пока они существуют лишь в лабораториях. Массово их не применяют из-за двух недостатков: низкой проводимости на границе электролит-литий (то есть по ним хуже течет ток) и нарастания дендритов — иголочек лития, пробивающих электролит и вызывающих замыкания. Петербургские ученые решили эти проблемы с помощью специального покрытия для электролита.

Специалисты использовали технологию молекулярного наслаивания: тонкие пленки, для которых подобрали оптимальный химический состав (La-Al-O: лантан-алюминиевый оксид), наслаивали на поверхность плоских подложек твердого электролита. Это обеспечило точный контроль толщины каждого слоя. Плотные слои La-Al-O препятствуют прорастанию игольчатых структур лития, а покрытие распределяет ионы лития равномерно, предотвращая локальные скопления, из которых растут дендриты.

Благодаря использованию металлического лития ученые также увеличили плотность энергии аккумулятора до 300–350 ватт-часов на килограмм. Для пользователя это означает увеличение времени работы устройства без подзарядки на 20%: плотность энергии популярных литиевых аккумуляторов сейчас находится на уровне 250–280 киловатт-часов на килограмм и с каждым годов растет все медленнее.

В новой Энергетической стратегии до 2050 года запасы нефти в России оценили в 31,3 миллиарда тонн. Это эквивалентно 65 годам добычи при ее текущем уровне.

Обеспеченность запасами — это не время до момента, когда нефть в России закончится. Это отношение объемов запасов, которые можно будет освоить при сегодняшней эффективности добычи, к текущему объему добычи. Как показывает история развития нефтяной отрасли, постоянно растущая эффективность технологий позволяет восполнять запасы за счет вовлечения в разработку новых, более сложных запасов.

Гаврилов Николай, эксперт по инновационному развитию «Газпром нефти»

По словам эксперта, нефтяные запасы в России будут восполняться благодаря развитию технологий добычи в сложных условиях и повышению коэффициентов извлечения нефти.

Николай Гаврилов также отметил, что в мире показатель обеспеченности запасами нефти практически не меняется: 10 лет назад, как и сегодня, он держался на уровне около 50 лет. — Мир всегда обеспечен запасами на полвека — это примерно соответствует горизонту планирования в нефтяной отрасли, — заключил эксперт.

Гидрат метана, известный как «горючий лед», медленно образуется и быстро разрушается, а известные синтетические добавки для его «выращивания» негативно влияют на окружающую среду. Чтобы решить вопрос, исследователи создали биодобавку из касторового масла и олеиновой кислоты — дешевых органических веществ.

Исследование показало, что благодаря новому ПАВ в гидраты преобразовалось почти 95% газа, в то время как с популярной синтетической добавкой додецилсульфатом натрия преобразование достигает только 92%. Повысилась и емкость гидрата: один его объем смог вместить почти 162 объема метана, хотя с синтетической добавкой вмещал 158.

С помощью новой добавки ученые сформировали более плотные и стабильные гранулы гидратов, которые удерживали метан даже после 15 дней хранения при температуре минус 5 градусов. При этом технология позволяет использовать для «выращивания» гидратов морскую воду — опреснять ее не нужно.

В проекте примут участие разные специалисты: экологи, зоологи, ботаники, орнитологи. Исследования охватят свыше 150 квадратных километров лесных участков. На них возьмут пробы почвы и воды, изучат растительный мир, опишут места обитания и пути миграции животных и птиц.

Первая экспедиция уже состоялась. Ее участники обнаружили следы рыси, росомахи, лося, бурого медведя, лисицы, а также изучили колонии растений: сибирских лиственницы и кедра, пихты, жимолости, багульника, голубики. Главное, специалисты определили биоиндикаторы — характерные для региона виды растений, животных и птиц, по которым будут оцениваться состояние среды и влияние инфраструктурных проектов на экосистему. К ним отнесли соболя, бурозубку, глухаря, кедровку, белую трясогузку.

Как сообщают представители компании «Газпром нефть», выступившей инициатором проекта, он позволит лучше изучить биоразнообразие Восточной Сибири и сохранить его для будущих поколений.

Восточная Сибирь — одно из редких мест на планете с первозданной природой. Наша цель — сберечь это наследие для будущих поколений. Проект позволит сохранить природный баланс и вести производственную деятельность с учетом природных особенностей, применяя самые бережные и экологичные подходы.

Максим Федоров, руководитель заполярного предприятия «Газпром нефти»

Следующая экспедиция проекта состоится летом 2025 года.

Специалисты разработали три способа использования хитозана в качестве строительного материала. Обработанный парами хитозана природный мох может служить утеплителем в сэндвич-панелях. Из похожих панелей строят модульные общежития, в которых живут нефтяники на Крайнем Севере.

Наши исследования показали, что при воздействии экстремально низких температур характеристики хитозана не меняются. Его стопроцентная утилизация биобезопасным способом полностью соответствует требованиям, предъявляемым к строительным материалам для использования в Арктике.

Иллария Разумкова, профессор кафедры неорганической и физической химии Тюменского государственного университета

Второй вариант — строить здания из блоков, аналогичных по форме кубикам конструктора. Согласно технологии, полый кубик из хитозана, смешанного с полимерами, заполняют древесной теплоизоляцией — опилками или щепой. Преимущества такого «экоконструктора» — простота транспортировки и сборки, что актуально в труднодоступных регионах, таких как отдаленные нефтепромыслы.

Полимерная суспензия на основе хитозана может применяться в строительной 3D-печати как базовая смесь. Такие здания уже печатают для сотрудников заполярных нефтепромыслов.

В основе получения хитозана — хорошо известная реакция деацетилирования хитина. Она предполагает, что в молекуле ацетильная группа CH3CO замещается атомом водорода. Хитин — основа экзоскелета членистоногих, например панцирей крабов и креветок

Как сообщил журнал «Вестник атомпрома», контейнеры представляют собой «сэндвич» с двумя корпусами, между которыми расположены блоки биологической и нейтронной защиты. Однако ТУКи 137-й серии рассчитаны на более высокие тепловые и радиационные нагрузки. Жидкая защита в них заменена на более эффективную твердую. Также контейнеры снабдили двойными крышками и сделали более вместительными: в них помещается не 12, а 18 сборок из тепловыделяющих элементов, содержащих ядерное топливо.

Помимо ТУК-137Т.Р «Росатом» изготовил контейнер ТУК-137Т.А1. Если первый предназначен для российских и белорусских АЭС, то второй, с более продвинутой системой отведения тепла, подойдет для турецкой АЭС «Аккую» и других зарубежных станций.

Оборудование установлено на земле рядом с ветряком, а не встроено внутрь лопастей, как другие системы для топки льда. Источники инфракрасного излучения прогревают лопасти дистанционно. При этом не нужно нагревать лопасть целиком — можно обдать инфракрасным потоком только те части, где наросла наледь. Это позволяет снизить расход электроэнергии.

Во время прогрева система передает лопасти в 5–8 раз больше энергии, чем солнечный свет летом. Оборудование может действовать в двух режимах — превентивном и активном. В первом случае оно автоматически отслеживает температурные изменения и заранее прогревает лопасти, не допуская образования льда, а во втором — растапливает образовавшуюся наледь в течение часа.

Создатели системы рассчитывают, что их разработка повысит надежность и эффективность ветрогенераторов в холодное время года.