В июне 2020 года правительство РФ утвердило новую энергетическую стратегию Российской Федерации на период до 2035 года, которая предусматривает развитие водородной энергетики в нашей стране.
Задачей водородной энергетики является развитие производства и потребления водорода, вхождение Российской Федерации в число мировых лидеров по его производству и экспорту.
В данной статье рассмотрим перспективы использования водородных топливных элементов в космической технике.
Немного истории:
В 1959 году, Фрэнсис Т. Бэкон из Кембриджа добавил в водородный топливный элемент ионообменную мембрану для облегчения транспорта гидроксид-ионов. Изобретением Бэкона сразу заинтересовалось правительство США и NASA, обновленный топливный элемент стал использоваться на космических аппаратах «Аполлон» в качестве главного источника энергии во время их полетов. Водородный топливный элемент из сервисного модуля «Аполлонов», вырабатывающий электричество, тепло и воду для астронавтов.
- В 1976 году в связи с правительственным постановлением СССР об организации работ по созданию многоразовой космической транспортной системы на УЭХК и УЭМЗ (Общество с ограниченной ответственностью «Завод электрохимических преобразователей» (ООО «ЗЭП», ГК "Росатом") была возложена ответственность за создание электрохимического генератора на водороде для челнока «Буран».
- В 1976 году было налажено производство электрохимического реактора "Волна", мощность 10кВт, ресурс безотказной работы 1000 ч.
- В 70-80х годах "НАСА" организовало производство электрохимического реактора для челнока "Space Shuttle" (РС17С). Мощность 12 кВт, ресурс 2600 ч.
- В 1983 году было налажено производство электрохимического реактора "Фотон", мощность 10кВт (в 2000 году доведена мощность до 40кВт), ресурс безотказной работы 1000 ч.
- В 1987 году был разработан электрохимический реактор "Луч", мощностью 6кВт, ресурс безотказной работы 6000 ч., для космического корабля "Заря", не производился.
- В 1993 году проект "Энергия-Буран" остановлен, производство электрохимических реакторов "Фотон" остановлены. Испытания показали ресурс работы 6800 ч. и более.
- В 1992 году ЕКА (европейское космическое агентство) провело испытание на базе Европейского центра космических исследований и технологий (ESTEС) в г. Нордвайк (Голландия) электрохимического реактора "Фотон". Рекомендовано использовать данный реактор в европейской космической технике, и сделало заключение, что по выходным характеристикам, внутреннему сопротивлению, оперативности запуска и удобству эксплуатации ЭХГ «Фотон» не имеет аналогов в мире.
Прогноз:
- На Луне и Марсе будет производиться развертывание атомной электростанции с располагаемой электрической мощностью до 300 кВт., включающие в себя в качестве аккумулятора электроэнергии электрохимические реакторы "Фотон". Данный энергетический комплекс будет обеспечивать базу электроэнергией, теплом и водой.
Вывод: Россия в настоящее время обладает инновационными высокотехнологичными электрохимическими реакторами основанных на водородных технологиях. С учетом развития нанотехнологий, характеристики уже существующих реакторов будут значительно улучшены. Освоение других планет без водородной энергетики невозможно. Космические проекты дадут мощный толчок для реализации в России водородных технологий при построении экономики будущего, основанной на водородной энергетике.
Материал основан на основе доклада: " ОТ ЭНЕРГЕТИКИ ОРБИТАЛЬНОГО КОРАБЛЯ «БУРАН» К ЭНЕРГЕТИКЕ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ И СТАНЦИЙ" 2013 г. Матренин В.И., Овчинников А.Т., Поспелов Б.С., Соколов Б.А.2, Стихин А.С.(УДК 620.9:629.78).
Уважаемый читатель! Спасибо что дочитал до конца!
А что думаете Вы?
