Одним из способов, позволяющих минимизировать и те, и другие потери, является выработка энергии путем прямого преобразования химической энергии топлива в электрическую на основе технологии твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Топливом для энергоустановок на базе ТОТЭ могут быть любые углеводороды (природный газ), отходы жилищно-коммунального и сельского хозяйства, а также лесопереработки, преобразованные в синтез-газ. Коэффициент полезного действия у таких установок почти в три раза выше, чем у тепловых электростанций. Это значит, что для производства того же самого количества электричества необходимо в три раза меньше топлива. При этом электрохимическое горение топлива обеспечивает высокую экологичность процесса: конечными продуктами реакций являются вода и углекислый газ, который можно собирать. А теплом, попутно получаемым при работе установки, можно подогревать воду в системах отопления и горячего водоснабжения. Таким образом, можно обеспечивать энергией и теплом не только отдельные здания, но и отдаленные поселки, куда провода тянуть невыгодно и затруднительно.

По мнению кандидата технических наук, ведущего научного сотрудника Института электрофизики УрО РАН Александра Липилина, такие устройства могут вырабатывать как электрический ток, так и водород, чистый кислород, они могут применяться во всех отраслях.

— Но в первую очередь нам надо поднимать энергетику, — пояснил он. — Дело в том, что передавать электроэнергию по проводам на большие расстояния невыгодно из-за потерь при преодолении сопротивления в проводах. Для того чтобы потребитель, находящийся в 10 тыс. км от электростанции (план ГОЭЛРО), получил 1 ватт электроэнергии (1Вх1А), для проталкивания одного ампера через сопротивление проводов нужно приложить 10 001 вольт. Энергоустановки на базе ТОТЭ можно устанавливать непосредственно у потребителя, избежав потерь. Эта технология не только энергоэффективная, но и сберегающая ресурсы и окружающую среду.

По оценкам зарубежных экспертов, к 2020 году электрохимическая энергетика будет производить около 25% потребляемой электроэнергии. В США, Европе, Китае такие установки и топливные элементы уже производятся. А в России нет. Почему? Нет своих наработок в этом направлении?

Оказывается, есть. Уральские электрофизики уже давно сделали все необходимое для того, чтобы энергоустановки на основе ТОТЭ у нас производились. Отработаны технологии литья пленок для ТОТЭ из нанопорошка, для создания из них топливных элементов, сделаны действующие макеты разной мощности. Один из них, мощностью в 1 кВт, был создан под руководством Александра Липилина еще в 1989 году. Но производить эти установки желающих не нашлось, а академический институт не может заниматься производством, это задача бизнеса, власти.

Ученые пытались инициировать процесс организации производства энергоустановок. С этой целью они обращались, например, в Министерство энергетики. Посланцы министерства побывали в институте, посмотрели и уехали. Позже посоветовали обратиться к хозяйствующим субъектам, так как у министерства нет на это денег. Проявляло заинтересованность и РАО ЕС. Но дальше разговоров дело не пошло: им проще покупать ТОТЭ за границей. Один из российских инвесторов попытался профинансировать это дело, заключил договор с РАН, выделил деньги на опытное производство, создал «дочку» «Норильского никеля». Но, как всегда, финансы на пути к разработчикам разбазарили. В результате он отказался от этой идеи, а «дочку» обанкротил.

Аналогичная судьба постигла и другую разработку электрофизиков — кислородный насос для астматиков. Энергозатраты на выработку кислорода с использованием технологии твердооксидных элементов гораздо ниже, чем при промышленном производстве. При этом кислород получается максимально чистым (медицинским), он более пригоден для лечебных целей. Такие насосы не выпускает никто. Областное правительство, с которым ученые заключили договор, пообещало выделить на доводку разработки и создание опытного промышленного производства 65 млн рублей, но нашло лишь 1,5 млн. Поэтому электрофизики создали только действующую демонстрационную модель.

— У нас в России долго «запрягают», — посетовал Александр Липилин. — Интересно, когда же мы быстро «поедем»?

[photo]3405[/photo]