Новости энергетики

В Северо-Кавказском федеральном университете нашли способ управлять теплопроводностью композитных материалов с помощью магнитного поля. В университете считают, что способ поможет в создании умных теплообменных систем в устройствах, где нужно отводить либо передавать тепло от одного объекта к другому, повышать или понижать интенсивность передачи тепловой энергии.

Для исследования ученые выбрали композит с магнитными наночастицами и микрочастицами графита. При воздействии магнитным полем наночастицы начинали двигаться и «цеплять» микрочастицы графита. В результате последние выстроились в упорядоченную структуру и образовали в материале «коридор» для непрерывного «протекания» тепла. При этом теплопроводность материала увеличилась в шесть раз.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Ученые из Пермского политеха разработали методику для более точного прогноза повреждений и оценки состояния нефтегазовых трубопроводов из стеклопластика. В отличие от существующих, новый метод учитывает диаметр и состав трубы, а также влияние жидкостей и газов, перемещаемых по ней под давлением.

Обычно прочность труб из полимерных материалов прогнозируют, анализируя поведение жидкости и газа в состоянии покоя. Пермские ученые выявили зависимость между микроповреждениями трубопровода и частотой колебаний его содержимого. Методику разработали по итогам экспериментов на особой установке. Экспериментальный комплекс представляет собой отрезок трубы, внутри которой создаются виброакустические колебания — они имитируют ток газа и жидкости.

Трубу из стеклопластика можно сравнить с гитарой: синтетические нити, из которых она состоит, похожи на струны, а матрица — полимерная смола — на корпус музыкального инструмента. «Струна»-нить колеблется с определенной частотой при разной силе воздействия. По словам ученых, зная характер изменения частоты колебаний синтетических нитей в зависимости от нагрузки, можно «услышать» деформацию или микроразлом в конструкции трубы либо спрогнозировать их.

Специалисты отмечают, что сегодня полимерные материалы, в том числе стеклопластик, все чаще используются при производстве нефтегазовых трубопроводов вместо металла. Трубы из полимеров более устойчивы к коррозии и меньше весят.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Специалисты омского Центра новых химических технологий Института катализа Сибирского отделения РАН создали из сапропелевой грязи (озерного ила) катализаторы для производства более качественной бионефти — сырья для биодизеля, биокеросина и других видов зеленого топлива.

Чтобы получить катализаторы, сапропели карбонизировали (обогатили углеродом), обработали в азотной кислоте и дополнили соединениями никель-меди и никель-молибдена. Затем в специальном реакторе с водородом смоделировали получение бионефти. С катализатором органика разрушилась и перешла из твердого состояния в жидкое.

Разработанные в Омске катализаторы помогли повысить содержание углеводородов в бионефти с 5–10 до 30 процентов. Чем больше жидких углеводородов и меньше спиртов, лигнинов и альдегидов в сырье для биотоплива, тем выше его качество и теплота сгорания.

По словам разработчиков, в качестве сырья для производства бионефти с помощью созданных катализаторов можно использовать бурый уголь, солому, опилки и прочую органику, в том числе саму сапропель. Озерный ил образуется в пресных водоемах из отмерших растений, микроорганизмов, рыб, а также минералов.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Ученые Нового физтеха Университета ИТМО создали и испытали первую в России беспроводную зарядную станцию для электромобилей. Прототип полностью заряжает легковой электрокар за шесть часов.

Основу беспроводной зарядки составили две катушки индуктивности — «спирали» из провода, проводящего электрический ток. Благодаря электромагнитной индукции ток от одной катушки к другой можно передавать без соединительного провода: с помощью магнитного поля. К катушкам подключили силовой импульсный преобразователь тока. Это устройство преобразует постоянный ток от стороннего источника (аккумулятора или электрогенератора) в переменный и передает его на одну из катушек, которая создает магнитное поле. Его улавливает вторая катушка — в ней возникает ток для зарядки аккумулятора транспортного средства.

Разработчики полагают, что первую катушку можно будет вмонтировать в асфальт, вторую — прикрепить к днищу электромобиля, а станцию — замаскировать под парковочное место. Водителю легковушки достаточно будет лишь заехать на это место, подключиться напрямую или через мобильное приложение и оплатить зарядку, не используя кабель. Электробусам для зарядки не понадобится пантограф — токоприемник с подъемным механизмом на шарнирах: заряжать пассажирский транспорт можно будет на остановках.

В настоящее время беспроводная зарядная станция находится на стадии прототипа, и к лету 2023 года его планируют улучшить и сократить время зарядки электрокара до полутора часов вместо шести. Затем ученые планируют в течение года разработать более мощную версию для быстрой зарядки электробусов.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Ученые Нижегородского государственного технического университета придумали, как повысить эффективность ядерного реактора на быстрых нейтронах. Они улучшили главный насос для перекачки тяжелого теплоносителя — расплавленного свинца или свинцово-висмутового сплава. В созданном прототипе жидкий металл для охлаждения реактора наделили вспомогательной функцией: теперь он смазывает внутренние детали самого насоса вместо масла.

За основу разработки физики взяли насос, сконструированный в этом же университете в 2014 году. Конструкцию нижнего подшипника изменили так, чтобы его смазывали паразитные протечки теплоносителя между рабочим колесом и корпусом. По словам разработчиков, это позволит полностью отказаться от отдельной системы смазывания подшипника.

Ученые утверждают, что конструкция стала эффективнее и надежнее, и благодаря улучшенному скольжению такой насос в реакторе на быстрых нейтронах должен прослужить дольше.

Два единственных в мире промышленных реактора на быстрых нейтронах работают в России. Еще один строится, как раз на нем тестируют новые технологии. Энергия быстрых нейтронов достаточно высока, чтобы запустить деление той части уранового топлива, которая практически не делится в реакторах на медленных нейтронах. Это позволяет повторно использовать отработавшее ядерное топливо и задействовать 30% его потенциала вместо нынешних 3%.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Ученые Самарского университета имени Королева разработали первые в мире гиперспектрометры для наноспутников. По словам специалистов, оснащенные ими миниатюрные космические аппараты смогут эффективнее вести мониторинг планеты из космоса, в том числе искать энергоресурсы.

Гиперспектрометры — компактные оптико-электронные приборы для дистанционного зондирования Земли. Устройства регистрируют сигналы, отраженные от объектов на поверхности планеты. На их основе составляют карты, отслеживают паводки и пожары, фиксируют выбросы метана и CO2, проводят экологический мониторинг лесов. Приборы применяют и в геологоразведке при поиске месторождений минералов, нефти и газа.

Масса применяемых космических гиперспектрометров стартует от 20 килограммов, а в среднем прибор весит полцентнера. Вот почему сейчас их устанавливают только на большие космические аппараты.

Самарские ученые создали гиперспектрометр массой всего 1,6 килограмма. Прибор помещается в трехюнитовом кубсате — наноспутнике из трех кубиков со стороной ребра 10 сантиметров. Сам спектрометр занимает два кубика, а третий отводят под оборудование для дистанционного управления. Прибор сможет снимать в коротковолновом инфракрасном диапазоне с разрешением 60–70 метров на пиксель.

Второй разработанный гиперспектрометр, с более мощным объективом, занимает шесть кубиков. Он предназначен для съемки в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне.

Новые гиперспектрометры начнут испытывать летом, а в декабре установят на наноспутники и отправят в космос. По словам ученых, низкобюджетные компактные аппараты можно будет выводить на орбиту десятками и сотнями. Это позволит увеличить площадь покрытия и моментально получать информацию с нужного участка земной поверхности.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/