Водород – топливо будущего

1.

Комитет по альтернативной энергетике
НОЦ мирового уровня «Инженерия будущего»
Водород – топливо будущего
Самарский государственный технический университет

2.

Hydrogen or Not(hing)!
2 Хранение H2
H2
O2
1 Получение H2
O2
Водородный цикл
3 Использование H2
Н2О
2

3.

Hydrogen or Not(hing)!
МЕГАсотрудничество c 2017 года
МЕГАГРАНТЫ
1.
2.
Цикл является замкнутым по сырью:
Водород + H0-LOHC = Hx-LOHC
H0-LOHC возвращается
на предыдущую стадию
Hx-LOHC = Водород + Ho-LOHC
LOHC
2 Хранение H2
H2
O2
1 Получение H2
O2
Водородный цикл
3 Использование H2
Н2О
3

4.

НОЦ «Инженерия будущего»
Комитет по альтернативной энергетике
Водород – топливо будущего
МЕГАсотрудничество c 2017 года
МЕГАГРАНТЫ
1.
2.
Цикл является замкнутым по сырью:
Водород + H0-LOHC = Hx-LOHC
H0-LOHC возвращается
на предыдущую стадию
Hx-LOHC = Водород + Ho-LOHC
O2
1 Получение H2
LOHC
2 Хранение H2
H2
Молодёжная
лаборатория
«Перспективные
технологии и материалы
Водородный цикл
водородной энергетики»
O2
3 Использование H2
Доля исследователей до 39 лет– 90%
Н2О
4

5.

Генерация водорода
Матричная
конверсия
С + Н2
Н2О
Электролиз
Автоваз
ОАО «РЖД»
СО + Н2
Н2 +О2
Лукойл
ГазпромНефть
+ СH4
С-сырье
Пиролиз
Морской и речной
транспорт
Термообработка
водой
Топливные
элементы
Газпром
полиальфаолефины
(масла, каучуки)
Сибур
5

6.

Хранение и транспортировка водорода
Жидкие органические носители водорода (LOHC)
Не горючий
Не летучий
Не токсичный
Транспортировка как масла
или дизеля
Аммиак
Доступный на рынке в больших количествах.
Прирост производства в мире достигает 1,5-2% ежегодно.
Ёмкость по водороду 17 % масс. или 120 г/л
Энергетическая плотность 3000 Вт/кг!
Сегодня на мировых рынках стоимость тонны аммиака
ниже стоимости тонны природного газа!
Плотность хранения. Относительные размеры ёмкости для
перевозки 10 кг водорода
6

7.

Использование водорода
Перспективные направления использования топливных
элементов
Топливный
процессор
ЭХГ
Интерметаллидный
накопитель водорода
7

8.

Конкурентные преимущества
предложенных решений R&D
СамГТУ
ИПХФ
установка матричной конверсии
ИНХС
установка получения СЖУ
МордГУ
электролизер
СамГТУ
установка пиролиза
ТГУ
LOHC
↑ энергоэффективность
без отходов
(утилизация СО)
↑ эффективность
(КПД, плотность тока)
отсутствие СО2
продукт из отходов,
емкость по водороду (7,2 %)
СамГТУ
ТГУ
ЭУ на основе водородного цикла
Крыловский
НЦ
ГНЦ РФ
ТРИНИТИ
ЭУ на топливных элементах
уникальная мембрана,
высокая мощность
8

9.

Проект «Водородная Лука»
I-й уровень
До 10 потребителей
Проект «Снежинка»
Микро-уровень:
Экология
Демонстрация автономности
II-й уровень
До 1000 потребителей
«Водородная Лука»
Мини-уровень:
Тестирование водородной экономики
на муниципальном уровне
Новое качество промышленности
Тестирование технологий
транспортировки и производства
водорода
III-й уровень
До 500 тыс. потребителей
«Водородный кластер»
Макро-уровень:
Тест водородной экономики
регионального уровня
Экспорт водорода
9

10.

Проект «Водородная Лука» как пример
водородной экономики
свободная энергия
Русгидро
Градиент Килби
Особая
экономическая
зона
ТольяттиКаучук
КуйбышевАзот
ТольяттиАзот
КуйбышевФосфор
Н2
индустриальный партнер
для выпуска продукции
Инновационные
предприятия
водородной
энергетики
Роснефть
Тольятти
Технопарк
«Жигулевская долина»
LOHC
NH3
ЭкоХимия
виртуальный трубопровод
Газпром
РосАтом
Ростех
РЖД
10

11.

НОЦ «Инженерия будущего»
Комитет по альтернативной энергетике
Молодёжь – будущее страны
Школьники
Программа «Нефтехимия и нефтепереработка»:
10-11 класс, студенты СПО (15-18 лет)
Роснефть-классы
Студенты 1-2 курсов
Молодёжная лаборатория
«Перспективные
технологии и материалы
водородной энергетики»
Студенты 3-4 курсов
1. Консультирование проектов в рамках научно-образовательной программы «Взлет»
2. Подготовка в рамках Самарской менделеевской школы
3. Химико-технологический факультет СамГТУ – площадка для проведения
областного этапа Всероссийской олимпиады по химии.
4. Проведение секции школьников в рамках ежегодной научно-практической
конференции Дни науки СамГТУ
11

12.

НОЦ «Инженерия будущего»
Комитет по альтернативной энергетике
Молодёжь – будущее страны
Примеры научно-исследовательских проектов:
• Регенерация отработанных моторных масел методом селективной очистки
• Трудноудаляемые сернистые соединения в составе дизельных фракций на примере ДБТ и 4,6ДМДБТ
• Исследование смешанной MoW активной фазы катализаторов гидроочистки нефтяных фракций
• Каталитическое гидрирование/дегидрирование жидких органических носителей водорода:
кинетические и термодинамические исследования
• Создание катализаторов и технологий для переработки возобновляемого углеводородного
сырья
• Разработка методики синтеза и оптимизация кислотных и наноструктурных свойств
носителей для катализаторов нефтехимии
• Разработка технологии рекуперации
железнодорожного транспорта
энергии
на
основе
водородного
цикла
для
• Разработка макета установки автономного энергообеспечения здания на базе технологии
долгосрочного хранения энергии Liquid organic hydrogen carrier (LOHС)
12

13.

Комитет по альтернативной энергетике
НОЦ мирового уровня «Инженерия будущего»
Водород – топливо будущего
Самарский государственный технический университет
Мартыненко Е.А. [email protected]
Востриков С.В. [email protected]