Газета Национального исследовательского
Томского политехнического университета
Newspaper of National Research
Tomsk Polytechnic University
16+
Основана 15 марта 1931 года  ♦  FOUNDED ON MARCH 15, 1931
Архив номеров Поиск

Глобальная энергия молодых

По результатам конкурса \"Глобальная энергия\" в числе молодёжных проектов победила группа исследователей Томского политехнического университета.

Итоги были объявлены в Центральном Доме учёных Российской академии наук. Эксперты отметили высокий уровень работы. В церемонии участвовал Майкл Нобель (правнук Альфреда Нобеля), представитель Президента Российской Федерации по вопросам развития отношений с Европейским Союзом Сергей Ястржембский и другие официальные лица. Общепризнанно, что в Третьем тысячелетии водород станет основой мировой энергетики.

Уже в начале 60-х годов ХХ-го столетия в этом направлении интенсивно проводились работы в ряде стран. В настоящее время это обеспечивает им известные преимущества. К сожалению, в последние годы Россия заметно отстала в области водородной энергетики и вынуждена активно навёрстывать упущенное.

В частности, придание особой значимости решению данной проблемы способствует Международная премия \"Глобальная энергия\", которую по праву считают российским эквивалентом \"Нобелевской премии\".

Цель \"Глобальной энергии\" - стимулирование поиска альтернативных источников энергии и содействие исследованиям коллективов молодых учёных по водородной энергетике, производству топлив и энергии из органического сырья, безопасному обращению с радиоактивными отходами, безопасной разработке месторождений полезных ископаемых и добыче трудно извлекаемых углеводородов.

Памятный диплом и медали группе молодых учёных ТПУ (доцент, кандидат технических наук А.А. Громов; старший преподаватель, кандидат технических наук А.Ю. Годымчук; магистрант А.П. Астанкова; профессор, доктор физико-математических наук А.П. Ильин) за разработку мобильных генераторов молекулярного водорода вручил Председатель Международного комитета по присуждению премии \"Глобальная энергия\" академик Фёдор Митенков.

Таким образом, \"молодые\" оказались в весьма достойной компании с выдающимися представителями науки, удостоенными премии \"Глобальная энергия\" в 2006 году. В их числе - академик Евгений Велихов (Россия), доктор Масаджи Йошикава (Япония) и доктор Роберт Аймар (Франция).

Понятно, что награждению \"томской группы\" предшествовала длительная и основательная работа. Действительно, поиск простого, надёжного и эффективного способа получения молекулярного водорода был начат в 1986 году в рамках \"оборонного заказа\" в НИИ высоких напряжений Томского политехнического университета.

Почему в качестве реагента был выбран алюминий? Потому что он:

  • доступен;
  • обладает высокой реакционной способностью;
  • в реакции с водой даёт больше водорода по сравнению с аналогами.

Надо отдать должное профессору Ильину, который, возглавив кафедру общей и неорганической химии университета, перенёс эту тематику из НИИ ВН и продолжал её развивать. Так, изучение реакции взаимодействия порошков металлов и воды с выделением молекулярного водорода не прекращалось все последующие годы.

В начале 2000 были установлены контакты с заинтересованными компаниями GIAT и SNPE (Энергетические материалы) (Франция), завершившиеся поставкой со стороны НИИ высоких напряжений в течение 2001-2002 гг. партий нанопорошка алюминия, полученных методом электровзрыва. Этот оригинальный метод также был разработан в НИИ ВН и доведён до опытно-промышленной технологии.

Кроме того, потребовались дополнительные шаги по созданию необходимой инфраструктуры для проведения научно-исследовательских работ на достойном уровне. В 2001 году на базе лаборатории 14 НИИ высоких напряжений и кафедры ОНХ был образован научно-образовательный комплекс \"Физико-химия нанопорошков и наноматериалов\", в котором ныне проходят обучение аспиранты и докторанты.

В последующем при выполнении проекта РФФИ был разработан и сконструирован экспериментальный генератор водорода \"Водаль-05\" с высокой производительностью. Преимуществом данной технологии является пожаровзрывобезопасное исполнение модельного генератора водорода, отсутствие токсичных реагентов и продуктов, в перспективе – доступные и дешёвые исходные материалы: вода и нанопорошок алюминия.

В этот период участниками группы молодых исследователей по данной тематике было опубликовано более 30 работ в реферируемых отечественных и зарубежных журналах. А в июле прошлого года зарегистрирована заявка на патент Российской Федерации \"Смесь гидрореагирующая\" номер 205122192.

Полученная премия \"Глобальная энергия\" даст возможность выполнить проект, который рассчитан на два года. В ходе его выполнения предполагается решить двуединую задачу: получение водорода и нанопористых структур. Первая предусматривает доведение модели генератора водорода с использованием нанопорошков алюминия и воды до промышленной разработки, сертифицировать её и внедрить.

Другая задача будет реализована для получения уникальных сорбентов - носителей лекарственных препаратов, вакцин и короткоживущих радиоизотопов - для щадящей и эффективной медицинской диагностики, находящей применение в современной онкологии и кардиологии.

В качестве одной из практических задач проекта предусмотрена разработка добавок и условий, позволяющих использовать в качестве сырья для генератора водорода промышленные порошки алюминия, имеющие более низкую стоимость.

Таким образом, перед исследовательской группой стоит целый ряд проблем, предполагающих проведение исследований: по изучению активности порошков алюминия разной дисперсности; режимам синтеза водорода при взаимодействии порошков алюминия с водой в присутствии добавок и при различных рН для определения оптимальной скорости выделения водорода; влиянию технологических факторов на скорость выделения водорода в водно-алюминиевых (магниевых) дисперсиях.

Одним из этапов станет разработка кинетико-термодинамического механизма синтеза молекулярного водорода по предложенному способу. О степени практической новизны и актуальности данной разработки свидетельствует тот факт, что ещё до получения премии \"Глобальная энергия\" коллективом молодых исследователей-политехников была подана заявка на патент РФ \"Способ получения газообразного водорода\". И уже очевидно, что в финале проекта будет получен ещё один патент - на действующее \"Устройство\".

К выполнению проекта будут привлечены специалисты по нанопорошкам: сотрудники кафедры ОНХ, входящие в \"кадровый резерв ТПУ\", аспиранты, магистранты и студенты. Будут проведены фундаментальные исследования, направленные на установление особенностей механизма взаимодействия наночастиц металлов с водой, что, безусловно, позволит разработать более совершенные устройства для получения молекулярного водорода.

Записал О.Н. Плотников