Проекты 6-ой Рамочной Программы с участием российских организаций (4 проекта)

1. Первоначальное полное название проекта "Электрохимический генератор водорода, основанный на протонпроводящей мембране", акроним GenHyPEM. Первоначальный номер проекта 096836. (1-й год).

Измененное (расширенное) название проекта "Обратимое протонпроводящее (электролизер-топливный элемент) электрохимическое устройство", акроним ReversPEM. Измененный (расширенный) номер проекта 019802. (2-й, 3-й год).

Состав консорциума на 3 года (GemHyPEM и ReversPEM)
 - ФГУ РНЦ "Курчатовский институт", Россия
 - Oskar von Miller - Institut de Conceptie, Cercetare si Proiectare Echipamente Termoenergetice S.A., Румыния
 - Compagnie d'Etudes des Technologies de l'Hydrogene, Франция
 - GKN Sinter Metals Service GMBH, Германия
 - Delta Plus Engineering&Consulting SPRL, Бельгия

Новые участники на 2-й и 3-й год (ReversPEM)

Суть проекта

GenHyPEM - это проект, связанный с электролитическим получением водорода из воды, с применением протон проводящих мембран (PEM), с помощью электрохимических генераторов. Специфика этого проекта заключается в том, что все фундаментальные исследования необходимы для оптимизации уже существующих электролизеров промышленного типа, с тем, чтобы облегчить внедрение данной технологии в промышленность и предложить новые технологические решения для производства водорода в промышленных и малых объемах. GenHyPEM объединяет участников от академических учреждений и промышленности, которые проведут 3-х летнее исследование для того, чтобы найти решение трех главных технологических задач (необходимое для разработки промышленных электролизеров мощностью 1 м³ H₂/час):

• разработка альтернативных более дешевых компонентов мембранно-электродных блоков и стека электрохимической системы, с характеристиками, аналогичными уже существующим на данный момент. Пути решения - это развитие электрокаталитических нано-структур, с целью снижения содержания благородных металлов, синтез и исследование каталитических систем на основе неблагородных металлов, с помощью молекулярной химии и био-подражательных подходов; разработка новых композиционных мембран для обеспечения высокой плотности тока, высокого давления и высокой рабочей температуры; разработка и оптимизация дешевых пористых титановых листов, используемых в качестве коллекторов тока в электролитическом стеке.
• разработка оптимизированного стека для обеспечения высокой плотности тока (1 А/см²) и высокого давления (50 бар) для получения и хранения газа под давлением.
• разработка автоматизированных и интегрированных электролитических установок для получения водорода с помощью возобновляемых источников тока, использующих, например, солнечную энергию или энергию ветра.

В ходе работы над проектом GenHyPEM, стартовавшим в октябре 2005 было предложено его расширение, которое далее будет называться ReversPEM. Проект ReversPEM преследует двойную цель. Во-первых, были приглашены новые участники для того, чтобы усилить и расширить работы по созданию электрокатализаторов (составов, не содержащих платину) и процессов покрытия мембранно-электродных блоков для процессов электролиза воды (начальная цель проекта GenHyPEM). Во-вторых, цель Консорциума состоит в том, чтобы пойти на один шаг дальше и рассмотреть некоторые проблемы, связанные с разработкой обратимых систем топливный элемент/электролизер на основе протопроводящих мембран. Разработка этих систем очень интересна, поскольку они могут быть использованы для электролитического производства водорода и кислорода, а затем эти газы можно использовать для получения электроэнергии и тепла, что приводит к улучшению массово-объемных характеристик и значительному снижению стоимости. Однако, в ходе проекта ReversPEM не планируется полностью разрабатывать и оптимизировать обратимый стек (для этого нужен более крупный проект), ожидается, что необходимые результаты будут получены с использованием 250 см² мембранно-электродных блоков (это размер блоков, созданных и исследованных в ходе проекта GenHyPEM только для электролиза воды). Для этой цели необходимы особенные технологические решения, которые уже были разработаны и проверены в лабораторных условиях новыми участниками проекта.

Российские участники:

Полная стоимость проекта 2.12 млн. евро, привлеченных средств 1.1 млн. евро. Полная стоимость работ, проводимых ГОУ ВПО "МЭИ (ту)" - 272.000 евро, из них ЕС предоставляет 136.000 евро.

Кулешов Николай Васильевич, зав. каф. Химии и Электрохимической Энергетики ГОУ ВПО "МЭИ (ту)", тел./факс. 362-7694

2. Участие Объединенного института высоких температур (ОИВТ РАН) в проекте FP6 "ENGINE". Номер Контракта 019760 (SES6)"ENGINE".

Проект "ENGINE" (Enhanced Geothermal Innovative Network for Europe) посвящен исследованиям и координации усилий участников по расширенному использованию геотермальной энергии для электро- и теплоснабжения потребителей.

Замысел проекта состоит в расширении ресурсной базы геотермальной энергетики. Существующие геотермальные электростанции (ГеоЭС) используют самоизливающиеся высокотемпературные геотермальные флюиды (как правило, пароводяная смесь высоких параметров). Такие геотермальные месторождения достаточно редки, они расположены в районах молодого вулканизма, вблизи разломов земной коры. Вместе с тем, практически в любом месте на той или иной глубине имеются сухие горные, или водоносные слои с температурой, достаточной для энергетического использования.

Задача проекта состоит в том, чтобы оценить и обобщить методы разведки геотермальных месторождений, возможности использования такого геотермального тепла, в частности, создания подземных циркуляционных систем, разработать рекомендации по преобразованию среднетемпературного тепла в электроэнергию.

Результаты проекта могут представить значительный интерес для России, поскольку они кардинально расширяют ресурсную базу геотермальной энергетики.

Координатором проекта является Bureau de Recherches Geologiques et Minieres (BRGM) - Бюро по Исследованиям Геологии и Минералов (Франция). В состав консорциума входят 32 организации.

Начало работ над проектом 01 ноября 2005 г. Длительность проекта 30 месяцев. Окончание проекта - февраль 2008 г.

ОИВТ РАН участвует в 3х рабочих пакетах проекта (WP5, WP8, WP9).

Цель основного рабочего пакета WP5: эксплуатация, экономика и социальные проблемы использования необычных геотермальных ресурсов.

Рабочие пакеты WP8 и WP9 посвящены взаимной увязке результатов основного рабочего пакета с остальными.

Российское участие в проекте предусмотрено в объеме 20 человеко-месяцев при общем финансировании со стороны ЕС в объеме 70.800 Евро.

Ответственный исполнитель со стороны ОИВТ РАН чл.-корр. РАН Э.Э. Шпильрайн (тел./факс 485-79-36)

3. Работа по улавливанию диоксида углерода СО₂ из дымовых газов тепловых электростанций

Настоящая работа проводиться Всероссийским теплотехническим научно-исследовательским институтом по контракту № 019914 (акроним: C3-CAPTURE) "Кальциевый цикл для эффективного и дешёвого удаления СО₂ на основе систем с кипящим слоем", заключённого ВТИ с университетом Штуттгарта (Германия) 31.07.2005 года.

Участниками проекта являются: Университет Штуттгарта, ENDESA GENERACIYN (Испания), Университет Мюлуза (Франция), Энергетические котлы Альстом, Инженерное бюро Томаса Ваймера (Германия), Центральный институт горной промышленности (Польша), Концерн Южной генерации (Польша), CEMEX (Швейцария), Университет Cranfield - Центр энергетических технологий (Великобритания), Высший совет по научным исследованиям (Испания), Отдел природных ресурсов Канады (CANMET).

Целю работы является очистка дымовых газов ТЭС от диоксида углерода с последующим захоронением концентрированного СО₂ в земных полостях (отработанные шахты и т.п.) и в морских глубинах, что должно снизить воздействие энергетики на глобальное потепление климата Земли.

ОАО ВТИ проводит исследования по сорбции диоксида углерода известью, полученной путём кальцинирования различных известняков, отечественных и зарубежных, условий кальцинирования этих известняков, а также определение числа циклов "сорбция-регенерация" до выработки реагентом поглотительной способности. Сорбция СО₂ и регенерация получаемого кальцита проводится в кипящем слое при температурах соответственно 800-850°С и 1100-1200°С.

Остальные участники работа разрабатывают аппараты для промышленного улавливания диоксида углерода и регенерации реагента с получением концентрированного СО2, технологии захоронения концентрированного СО2, а также проведение технико-экономических расчётов по обоснованию такой технологии очистки газов и области её применения. Твердые отходы регенерации предполагается использовать в качестве сырья для производства цемента, для чего также разрабатывается соответствующая технология.

Финансирование работы проводит Европейская Экономическая комиссия; общая стоимость работы - 1.78.786,03 евро

Сроки выполнения работы: 2005-2008 годы.

Стоимость работы ОАО ВТИ - 184954 евро (3453,5 тыс. руб.)

Данные ОАО ВТИ: 115280, г. Москва, ул. Автозаводская, д. 14/23.

Контактное лицо: Шмиголь Игорь Николаевич, тел. 675-37-25 или 675-64-61

4. Работа Центра КОРТЭС по контракту с Еврокомиссией в рамках программы FP6

Центр КОРТЭС является участником проекта по FP6 Roads2HyCom

Заключен контракт №19733 со сроками выполнения работы в 36 месяцев от 16.10.2005 г.

Конкретные пакеты работ и подготовка материалов в период 2005-2007 гг. Центру КОРТЭС предусмотрены в следующих разделах:

• WP 1: Monitoring and mapping of research activities

  Task 1.1: Develop map of RTD activity - Europe, national and international

  Task 2.1 Hydrogen or Energy Vector Production System

    2.1.1 Primary Energy Source

     2.1.1.3 Nuclear Energy

     2.1.1.4 Coal

     2.1.1.5 Oil

     2.1.1.6 Natural Gas

• WP 2: Mapping European Hydrogen Infrastructures and Potential for Hydrogen Production from Renewables

Общий объем работ Центра КОРТЭС, финансируемый ЕвроКомиссией - 56,000 Евро. Симметричный объем должен быть выделен российской стороной.

В итоге, будет получена документация по применению в европейских условиях многофункциональных комплексов различной мощности на основе систем производства водорода и развития его инфраструктуры с включением автономных энергоустановок, сформирована эффективная стратегия межотраслевой координации и кооперации работ по формированию инновационных разработок в области создания высокоэффективных экологически чистых энергетических установок многоцелевого использования на основе применения разрабатываемых в Европе эффективных образцов наукоемкой продукции.

Содержание работы

Многовекторный анализ современного состояния разработки основных технологий водородной энергетики, технической достижимости коммерческих задач развития альтернативных источников энергии и производства на их основе различных видов энергии с применением водорода как высокоэффективного энергоносителя. Акцент сделан на технологическом базисе, имеющемся в ведущих стран ЕС, а также Японии, Китая, Канады и других стран, рассматривающих масштабное применение энерготехнологий. Такой подход рассматривается как один из основных при разработке инновационных образцов новой техники в составе эффективных комплексов ее применения.

На основе созданного в Европе потенциала по водородной энергетике, на основе исследований Центра КОРТЭС по обоснованию технологических принципов применения различных источников энергии для получения водорода из воды, разработок проектов и предложений, технических решений водородного направления для флота, проектных разработок атомно-водородных комплексов.