Tech Today Hub: Украинские инновации в сфере энергетики

На состоявшейся встрече Tech Today Hub украинские ученые представили свои разработки и решения в области энергетики и энергоэффективности.

По словам руководителя пресс-службы Vodafone Украины Виктории Рубан, энергетические вопросы чрезвычайно актуальны для телеком отрасли. Так, операторы одними из первых начали работать над "умной" энергией - эффективным управлением и потреблением ресурсов с помощью современных технологий. Ведь, например, Vodafone по всему миру имеет около 240 тысяч офисов, а в Украине их 40. Оператор уже внедрил "умные" решения по энергосбережению и может поделиться ими с другими.

Президент NDI Foundation Ольга Крупская рассказала об успехах платформы Tech Today Hub. Шесть проектов уже находятся на стадии финальных переговоров с инвесторами. Кроме того, в марте начнет работать школа по подготовке инновационных менеджеров. Такие специалисты необходимы, чтобы рассказывать бизнесу о культуре инвестирования и перспективных проектах.

В рамках встречи свои наработки продемонстрировали ученые. В частности, ученые из Института металлофизики им.Курдюмова разработали решение, с которым станет теплее при меньших затратах энергии. Кроме этого, оно также избавляет от проблем традиционных систем отопления: электрообогревателей, конвекторов, решений централизованного обогрева. Последние имеют высокую стоимость, потребляют много энергии, сильно нагреваются и т.д.

Ученые создали пленочные нагреватели "Мелта", которые работают по принципу инфракрасных обогревателей. Если подключить такие приборы к электросети, они начнут испускать инфракрасный свет. Когда он попадает на предметы, то нагревает их. При этом сами пленочные нагреватели остаются холодными.

Такое решение работает на основе материала ХКБРС, который начали разрабатывать около 15 лет назад для систем пожаротушения. Этот сплав, по словам ученых, лучше имеющихся аналогов.

Представитель Института металлофизики Виктор Носенко рассказал, как можно сделать электрические приборы надежными, мощными и компактными. Этого удастся достичь, если заменить в привычных трансформаторах, дросселях и катушках индуктивности стальной или ферритовый сердечник на нанокристаллические ленточные магнитопроводы. Ведь традиционные материалы, хотя и дешевые, однако изделия из них неэффективны.

Украинские ученые уже представили подобный трансформатор под названием monoblock. Такие трансформаторы позволяют уменьшить габариты аналогов из трансформаторной стали в 20 раз и для изделий с ферритовым сердечником - в 3 раза. То есть, на их основе можно производить блоки питания весом около 3 граммов. Кроме этого, нанотехнологии позволяют делать трансформаторы и другое оборудование устойчивыми к радиации и другим сложным условиям работы.

Кроме того, частная украинская компания "Кимо-Бизнес" разработала решение, которое позволит каждому сделать свое жилье автономным. Их газогенераторная станция производит тепло, электричество, горючий газ и биоуголь. Идея создать подобную установку, по словам представителя компании Сергея Гончаренко, появилась потому, что Украина зависима от импортного газа. А источник топлива для нее - биологические отходы - достаточно доступно. Это отходы человеческой жизнедеятельности, сельского хозяйства, деревообрабатывающей промышленности и тому подобное.

Созданная газогенераторная станция использует для своей работы известный принцип - горение топлива без свободного доступа кислорода. Но при этом украинская разработка не имеет аналогов. Она может иметь мощность от 3 кВт, тогда как в мире существуют газогенераторные установки от 100 тыс. КВт тепловой энергии. Они работают на торфе или угле и производят только генераторный газ и тепло.

NDI Foundation совместно с разработчиками LED-технологий разработали проект развития в Украине LED-индустрии. Проект уже представлен на рассмотрение соответствующим государственным органам, приглашены в качестве партнеров бизнес- и инвестиционные фонды. Проект находится на стадии активной подготовки к запуску и переговорам с заинтересованными сторонами. По предварительным оценкам, производство 20 млн LED-чипов в год полностью покроет спрос на украинском рынке и позволит Украине выйти конкурентно на экспортный рынок светодиодной продукции. Только украинский рынок светодиодного оборудования на сегодня оценивается в более чем $100 млн в год.

По словам Ольги Крупской, украинские светодиоды смогут завоевать себе место на рынке, поскольку они будут дешевле других зарубежных аналогов. Их стоимость - около $0,0021/люмен, тогда как, например, один из самых известных производителей Cree имеет удельную стоимость $0,0031/люмен.

По оценкам разработчиков, производство 20 млн LED-чипов в год полностью закроет спрос на украинском рынке. Этого количества чипов достаточно и для выхода на мировой рынок, потребности которого в светодиодах удовлетворены лишь на 40%. Нужен только инвестор, который организует производство.

Также ученые из Института проблем машиностроения им.Подгорного совместно со специалистами частного научно-производственного предприятия "Микрон" создали осветительные приборы, которые не дают тени. Подобные приборы используются в медицине, транспорте, приборостроении, ювелирной отрасли - везде, где нужно видеть без помех.

В Украине существует производство бестеневых светильников, но это сборка из готовых импортных комплектующих. Ученые предлагают наладить полный цикл производства, что позволит сделает такие приборы почти втрое дешевле импортных аналогов. Стоимость зарубежных светильников составляет от $2050 до $10300. Украинская техника будет стоить около $1500.

Кроме более экономного потребления энергоресурсов выгоду можно получить от точного учета. Это актуально для газотранспортной системы Украины, в которой учет объемов потребленного газа ведется с точностью 1- 3%. Если уменьшить эту цифру на 0,1%, это сэкономит около $10 млн.

Повысить точность учета газа взялись ученые харьковского Научно- исследовательского технологического института приборостроения. Они создали улучшенный профилометр - прибор для измерения гладкости стенок трубопровода. Прибор позволит отказаться от импортных аналогов. Экономия от его использования в ПАО "Укртрансгаз" составит около $300 млн, а в "ХТЗ" - 100 млн грн.

14 электростанций, 90 котлов на них и множество малых энергостанций вместе потребляют около 35 млн тонн угля в год, чтобы произвести почти 40 млрд кВтч. За это приходится расплачиваться окружающей среде: в воздух попадает 1,3 млн тонн диоксида серы, 200 тыс. тонн оксида азота, 300 тыс. тонн пыли.

Украина с 2011 года является членом экологической директивы ЕС и обязалась снижать объемы выбросов, особенно диоксида серы. Поскольку работа в этом направлении не проводилась, угольные станции сегодня должны снизить объемы выбросов этого вещества в атмосферу в 40 раз. Обычно для этого надо либо проводить коренную реконструкцию, или просто строить новые современные станции.

Украинские ученые из Института угольных энерготехнологий НАН Украины нашли приемлемый выход - установку на станциях системы очистки на базе созданной ими технологии полусухой аммонийной десульфуризации. В специальном реакторе дымные газы смешиваются с аммонийной водой и очищаются. При этом на выходе получается сульфат аммония - полезное удобрение, которое можно продавать.

Запорожские ученые из лаборатории экспериментальной физики предлагают обогреватель нового типа - на основе водорода. Это улучшенный аналог так называемого генератора Росси. Он состоит из стеклянной трубки с расположенным в ней гидридом титана. При пропускании через него тока он выделяет водород, который вступает в реакцию и выделяет тепло.

Ученые уже создали прототип, эффективность которого - 500%. То есть он использует, скажем, 1 кВт электричества, а выделяет 5 кВт тепла. Полученное тепло в дальнейшем можно направлять на обогрев или превращать его в электроэнергию.

Специалисты из компании "Кимо-Бизнес" разработали установку, которая позволяет получать энергию почти из любого потока, например, небольшой реки или ветра. Созданный ими генератор использует принцип флаттера, когда под действием струи конструкция начинает колебаться. Именно эти движения можно превращать в электричество, присоединив генератор.

Ученые уже создали опытный прототип, который успешно работает. И в отличие от традиционных генераторов он универсален и работает в струях воды или воздуха. Установка также не имеет критических скоростей - она сохраняет работоспособность при ветре до 600 км/ч. Ветряки, например, работают только в узком диапазоне скорости ветра.

Еще одним способом производить энергию из ветра может стать управление его потоком. Именно этот принцип использует установка Wind Power GA, которую презентовал частный инноватор Геннадий Адамович.

Установка представляет собой блок с переменным каналом и ротором внутри. Когда поток ветра проходит этим лабиринтом, он разгоняется и вращает лопасти генератора. При этом внешне такая установка не имеет подвижных частей, как, например, привычный ветряк. Это позволяет строить модульные конструкции заданной мощности - достаточно поставить друг на друга необходимое количество блоков.