Эксπир
Регистрация / Вход

Создание научно-технического задела по нетрадиционным технологиям децентрализованного получения водорода из органического сырья и воды

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Продолжительность работ
2007 - 2008, 16 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Внебюджетные средства
3 млн

Создание технологий и технических средств для высокоэффективного, экологически безопасного, децентрализованного производства водорода из воды и широкого спектра углеводородов, спиртов, другого органического сырья в целях развития инфраструктуры снабжения водородом автономных, в том числе мобильных, энергоустановок.

Соисполнители

Организация
ИОФ РАН

Этапы проекта

1
13.06.2007 - 07.12.2007
Разработана методика исследований по получению водорода из воды и органического сырья, которая показывает возможности применения микроволнового факела в качестве плазмохимического реактора, осуществляющего наработку водородсодержащего газа при плазмохимической конверсии органического сырья на первой стадии. На второй стадии из полученного водородсодержащего газа (синтез-газа) с помощью паровой конверсии СО дополнительно получается водород, на последней стадии из водородсодержащего газа на палладиевых мембранах выделяется водород с чистотой 99,98%. Показано, что для получения 12,9 м3/час водорода высокой чистоты по данной технологии требуется подача 6 м3/час метана и 4 м3/час углекислого газа.
Проведено моделирование и построена математическая модель процесса получения водорода из воды и органического сырья. Для описания процесса плазмохимической конверсии органического сырья и воды, выбрана модель термодинамически равновесного реактора, расчеты которого проведены с помощью программы Chemical WorkBench. Данная модель наиболее полно описывает требуемые для оптимизации параметры работы системы (вкладываемую энергию, температуру выходящего из пламени плазменного факела реактора газа, качественный и количественный состав газовой смеси, а также термодинамические параметры системы). Оптимальные параметры работы плазмохимического реактора для углекислотной конверсии метана, при соотношении исходных компонентов CH4/CO2=60/40 (% об.) составляют 1700Вт*час на м3 исходного сырья, выход синтез-газа (с эквимолекулярным соотношением) составляет 0,894 м3 на кВт*час затраченной энергии. Построенная модель не учитывает неравновесность плазменных процессов, т.к. электронная температура плазменного факела выше рассчитанной термодинамически равновесной температуры. Влияние данного фактора увеличивает эффективность процесса конверсии сырья в водородсодержащий газ.
Проведены патентные исследования, результаты которых будут использованы для дальнейшей статистической обработки и определения патентной ситуации в данной области и получения патента по тематике разработки.
Развернуть
2
01.01.2008 - 30.06.2008
Разработана методика исследований по получению водорода из воды и органического сырья, которая показывает возможности применения микроволнового факела в качестве плазмохимического реактора, осуществляющего наработку водородсодержащего газа при плазмохимической конверсии органического сырья на первой стадии. На второй стадии из полученного водородсодержащего газа (синтез-газа) с помощью паровой конверсии СО дополнительно получается водород, на последней стадии из водородсодержащего газа на палладиевых мембранах выделяется водород с чистотой 99,98%. Показано, что для получения 12,9 м3/час водорода высокой чистоты по данной технологии требуется подача 6 м3/час метана и 4 м3/час углекислого газа.
В результате работы созданы технологии и технические средства для высокоэффективного, экологически безопасного, децентрализованного производства водорода из воды и широкого спектра органического сырья.
Развернуть
3
01.07.2008 - 31.10.2008
В результате выполнения работ по 1 этапу проведены патентные исследования. Выработаны научно-технические решения по созданию экспериментальных образцов силовых регуляторов тока (СПИН и СОТ). Определены и оптимизированы параметры токонесущих элементов разрабатываемых устройств. Разработаны научно-технические и конструктивные решения по созданию экспериментальных образцов СПИН и СОТ.
Полученные в ходе выполнения работы результаты являются новыми, оригинальными, соответствуют мировому уровню, а по ряду показателей его превосходят, и имеют существенное значение для практики создания сверхпроводниковых устройств, предназначенных для повышения устойчивости и надёжности энергетических систем и электроэнергетического оборудования.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2,97 млн
Организация
ТвГУ
профинансировано
Тема
Создание научно-технического задела по нетрадиционным технологиям децентрализованного получения водорода из органического сырья и воды.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 16 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Количество заявок
8
Тема
Разработка и создание экологически чистых когенерационных энергоустановок для производства водорода и энергообеспечения автономных потребителей.
Продолжительность работ
2008 - 2010, 26 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка методов синтеза высокоэффективных композиционных мембранных элементов для глубокой очистки водорода.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 17 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка научно-технических решений по созданию генераторов водорода на основе конверсии газообразных углеводородов и воды в жидкометаллических теплоносителях.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологий автономных и резервных источников энергии на основе необратимых и регенерируемых генераторов водорода и топливных элементов
Продолжительность работ
2007 - 2008, 15 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Количество заявок
5