Энергия чистой воды, или что скрывает океан: интервью с деканом Энергетического факультета

Фото: www.susu.ru

8 июня отмечается Всемирный день океанов, занимающих большую часть поверхности Земли. Люди научились использовать их неограниченные ресурсы для получения электричества из энергии волн, приливов и отливов, подводных течений, биогаза, геотермальных источников, но возможности, которые скрывает Мировой океан, гораздо шире. Декан  Энергетического факультета   ЮУрГУ  Сергей Ганджа   рассказал о разработках в области гидроэнергетики, которые ведутся в мире, в России и университете.

— Какая энергия скрывается в Мировом океане?

— Источником всех видов энергии на Земле, которые использует человечество, является Солнце. Солнечная радиация, достигая Земли, преобразуется в другие виды энергии, которые можно использовать.   Мировой океан занимает ¾ поверхности Земли  и является гигантским аккумулятором энергии Солнца. Он трансформирует ее в энергию волн, ветра, океанских течений, биогаза, термальную энергию. Современная цивилизация научилась преобразовывать эти виды энергии в электричество. Солнце неисчерпаемый источник, поэтому энергия Мирового океана практически неограниченная.

—Как используются геотермальные источники для получения энергии?

— В Земле хранится много тепловой энергии, которая образовалась при ее формировании. В земной коре находится вода, которая, достигая лавы, нагревается и, выходя на поверхность Земли, образует геотермальные источники. Воду, нагретую до состояния пара, очень легко можно преобразовать в   механическую энергию, направив струю на лопатки турбины, которая вращает ротор генератора для выработки электрической энергии. Этих источников на Земле немного, в России они расположены на Дальнем Востоке. Геотермальное тепло тоже представляют собой практически неисчерпаемый источник энергии.

— Как работают океанические гидроэлектростанции?

— Океанические гидроэлектростанции существуют в разных видах. Есть ГЭС, использующие энергию волн. Проще говоря, они представляют собой «поплавки», которые поднимаются и опускаются. Возвратно-поступательное механическиое движение можно преобразовать в электричество. Очень эффективно можно использовать энергию движущейся воды при приливах и отливах. Много энергии содержат в себе подводные течения. Они постоянны и не подвержены сезонным колебаниям. Современные технологии позволяют трансформировать эти формы механической энергии в электричество.

— Как можно использовать Мировой океан в области водородной энергетики?

— Мировой океан представляет собой неисчерпаемый источник водорода. Можно, используя какой-либо источник альтернативной энергии, расщепить воду на ее составляющие: водород и кислород, а водород – это основа водородной энергетики. Его можно напрямую использовать в топливных элементах для получения электричества и тепла. Оба вида энергии необходимы для такой холодной страны, какой является Россия.

Электрическая энергия – очень удобная форма энергии, которую использует современная цивилизация. Ее достаточно легко получить, передать на большие расстояния, регулировать, использовать. Но у нее есть одна особенность. Ее очень сложно накапливать в больших масштабах. Произведенная в данный момент в одном месте, она должна быть использована практически мгновенно в другом месте. Проблема накопления электроэнергии в гигантских масштабах названа одной из 12 мировых проблем, которые существенно могут изменить развитие мировых экономик. Водородная энергетика и Мировой океан, как источник водорода, может решить эту проблему. Но использовать ресурсы Мирового океана необходимо разумно. Нужно строго продумать вопросы сохранения экологии, чтобы не нарушить структуру, которая создавалась миллионы лет.

— Работают ли в ЮУрГУ над решением этой проблемы?

— На кафедре теоретических основ электротехники Энергетического факультета мы развиваем водородную энергетику и работаем над проблемой накопления электричества в больших объемах. Водород — самый маленький атом, созданный природой. Он легко проходит через любую кристаллическую решетку другого вещества, даже металла. Если вы наполните под давлением баллон водородом, то, через достаточно короткое время, он просочится сквозь стенки любой оболочки. Мы нашли инновационное решение проблемы дешевого накопления водорода в неограниченных объемах. Используя электричество, на основе электротехнологий топливных элементов мы химически связываем водород с углекислым газом и переводим его в жидкое топливо — метанол. Таким образом, мы накапливаем электрическую энергию, преобразуя ее в химическую энергию углеводородного соединения. В дальнейшем, это жидкое топливо можно использовать в метаноловой и батареи, получая электричество, тепло, воду и углекислый газ. По проведенным исследованиям мы оформили статью «Разработка накопителя электрической энергии с использованием топливных элементов прямого действия на основе метанола», которая будет опубликована журнале, индексируемым наукометрической базой Scopus. Результаты исследований будут доложены на Международной конференции «International Ural Conference on Green Energy» в октябре этого года.

— Какие еще исследования в области гидроэнергетики проводятся студентами и сотрудниками факультета?

— Мы работаем над возможностями использования энергии малых рек, поскольку этот ресурс недооценен как в стране, так и в регионе. Этими вопросами активно занимаются аспиранты под руководством опытных профессоров. Мы планируем восстановление гидроэлектростанции «Пороги» на реке Большая Сатка. С одной стороны, мы хотим восстановить уникальный исторический объект, который планируется внести в каталог охраняемых памятников Юнеско, так как это старейшая непрерывно действующая ГЭС России, ей больше 100 лет. В то же время, после восстановления ГЭС может дать коммерческий результат, ведь ее мощность, по нашим оценкам, составляет примерно 640 киловатт. В год электростанция может вырабатывать электроэнергии по существующим тарифам на 12 миллионов рублей.   На этой территории создается учебный центр, где устанавливается оборудование для дистанционного обучения студентов.

— Какие изменения ожидаются в работе Энергетического факультета в будущем?

— На факультете реализуется утвержденная ректором стратегия «Распределенная цифровая энергетика и интеллектуальный электропривод». По этой стратегии на первом этапе планируется компьютеризация всех объектов генерации и потребления электрической и тепловой энергии.   На Энергетическом факультете есть пять источников энергии: газопоршневая станция, газотурбинная станция, ветроэнергетическая установка, накопитель электрической энергии и городская стационарная сеть. Мы будем работать над их оцифровкой, делать «интеллектуальными». На втором этапе будет создана компьютерная надсистема, которая будет управлять всеми этими объектами с точки зрения энергоэффективности, энергосбережения и защиты от авариных ситуаций. Согласно направлению, заданному президентом, сейчас активно ведется работа в области цифровой экономики, индустрии 4.0. Мы готовы к этой работе. Автоматизация и компьтеризация в энергетике началась 50–60 лет назад, все формировалось таким образом, чтобы у нас была «умная» энергетика (Smart Energy), и мы подошли к этому рубежу с хорошими научными заделами.

Азалия Шарафутдинова, фото: PressFoto, Анна Стяжкина
 
По теме
 
21061868735269372869590374896528403695 760957 607 - Администрация г. Магнитогорска В этом году на центральном пляже у монумента «Тыл – фронту» был проведен ряд работ по благоустройству территорий – произведена частичная замена песка, установлены два питьевых фонтанчика и новые раздевалки,
22.06.2018
 
В период с 18:00 22 июня по 26 июня в связи с проведением технических работ возможны перебои в работе официального сайта администрации города.
22.06.2018
Продукция завода «Трубодеталь» стала лауреатом конкурса «20 лучших товаров Челябинской области» - Агентство новостей Доступ Завод «Трубодеталь» (АО «Трубодеталь», Челябинск, входит в состав Объединенной металлургической компании, АО «ОМК», Москва) стал лауреатом конкурса «20 лучших товаров Челябинской области»,
22.06.2018
В Магнитогорске от отравления алкоголем скончалась девочка - U74.Ru Пятнадцатилетняя жительница Магнитогорска скончалась после вечеринки с выпивкой – причиной смерти медики называют алкогольную интоксикацию В Магнитогорске девочка скончалась от отравления алкоголем Источник:ya.
25.06.2018 U74.Ru
В Магнитогорске две школьницы отравились алкоголем - Агентство новостей Доступ В Магнитогорске (Челябинская область) школьница 2003 года рождения скончалась от острой алкогольной интоксикации, ее подруга находится в реанимации, передает корреспондент Агентства новостей «Доступ».
25.06.2018 Агентство новостей Доступ
Он сидел на обочине дороги и тихо плакал. Невыносимо болели спина, лапки, мимо, вызывая страх, с шумом проносились машины.
25.06.2018 Озерский вестник
Первая музейная пятилетка. Успехи, мечты и печали Ивана Горохова - ЧГКМ 1 июля 1928 года челябинскому музею местного края исполнилось пять лет. Иван Горохов, первый «красный директор» музея откликнулся на этот юбилей целым рядом публикаций в местной прессе — позитивных, но порой и тревожных.
25.06.2018 ЧГКМ
1 июля в Миасс придет пора праздновать национальный праздник Сабантуй. Жители города приглашаются в Городской парк на традиционное гуляние, посвященное этому древнему татарскому и башкирскому народному торжеству.
25.06.2018 Миасский рабочий
Южноуральский бадминтонист выиграл Клубный Чемпионат Европы - Телекомпания ОТВ Спортсмен выступал в составе приморской команды. Челябинец Владимир Иванов в парах с Иваном Созоновым и Алиной Давлетовой принес победу своей команде «Приморье Владивосток» на Клубном Чемпионате Европы.
24.06.2018 Телекомпания ОТВ
Депутат Госдумы навел порядок в Каштакском бору - Южноуральская панорама Жители поселка Каштак и работники детского лагеря «Уральская березка» и интерната для детей-инвалидов, расположенных на территории местного бора на берегу реки Миасс,
25.06.2018 Южноуральская панорама
«В памяти нашей сегодня и вечно!» - Управление культуры Урок памяти 22 июня в детской библиотеке № 12 г. Челябинска начался с голоса диктора радио Юрия Левитана, который 77 лет назад сообщил о нападении Германии на Советский Союз.
25.06.2018 Управление культуры
Отдел надзорной деятельности и профилактической работы № 6 УНДиПР Главного управления МЧС России по Челябинской области просит сообщить любую имеющуюся информацию о месте нахождения гражданина Владимира Владимировича Пав
25.06.2018 Копейский рабочий