400 likes | 730 Views
VANDENILIO ENERGETIKOS TECHNOLOGIJOS AUTOMOBILIAMS. Dr. Darius Milčius Medžiagų bandymų ir tyrimų laboratorijos vadovas Lietuvos energetikos institutas. Turinys. Kodėl vandenilis? Vandenilio energetika; Vandenilio gavyba; Vandenilio kuro elementai; Vandenilio saugojimas transporte;
E N D
VANDENILIO ENERGETIKOS TECHNOLOGIJOS AUTOMOBILIAMS Dr. Darius Milčius Medžiagų bandymų ir tyrimų laboratorijos vadovas Lietuvos energetikos institutas
Turinys • Kodėl vandenilis? • Vandenilio energetika; • Vandenilio gavyba; • Vandenilio kuro elementai; • Vandenilio saugojimas transporte; • Vandenilio saugojimo technologijų transporte ateities vizija; • Dabartiniu metu taikomos vandenilio technologijos transporte; • Lietuvoje vykdomi tarptautiniai projektai vandenilio energetikos srityje • Vandenilio energetikos mokymų programa
2H2 + O2 2H2O + Šiluma 2H2 + O2 2H2O + Elektros energija Vandenilis transporte variklis Kuro elementas
Vandenilio energetika Transportas Biomasė . Hidro Vėjo Saulės Didelis efektyvumasirpatikimumas Atominė Nafta Stacionari generacija Anglis ARTĖJANTI Į NULINĘ EMISIJĄ Su anglies Seguestracija Natūraliosdujos
Vandenilio energetinė sistema G. Sandrock, in HANDBOOK OF FUEL CELLS, 2003, Vol. 3, Part 2, pp. 101-112
Naudingas galingumas Išmetimas Iš oro Kuras Elektrolitas Deguonies įvadas Vandenilio įvadas Anodo arba kuro Katodas arba oro elektrodas elektrodas Vandenilio kuro elementas
Vandenilio saugojimas 4 kg vandenilio. Louis Schlapbach, Andreas Zuttel. Nature 2001.
Vandeniliu varomas FC autobusas Route 25 nuo Oxford Circus, via. Mile End Road (QMUL), 5 Ilford, East London.
Automobilis su kuro elementu 70MPa). Pripildymo stotis Powertech (BC Hydro of Canada) Ford Model U - H2 ICE – Hibridinis auto Dynatech (70 MPa) dujų saugojimas
Vandenilio saugojimas Vandenilio saugojimas slėgiminiuose induose
Suskystintas vandenilis : (Virimo taškasesant 1 atm: -252.8°C, 20K) Slėgiminiai indai : 500-1000 bar Vandenilio saugojimas
Vandenilio saugojimas suskystintas vandenilis
Vandenilio saugojimas MgH2 gardelė
Vandenilio saugojimas Tūrinis ir gravimetrinis vandenilio tankis metalų hidriduose
Multi-Wall Nanotubes Buckyballs Single-Wall Nanotubes Chambers et al. J. Phys. Chem. B, 1999 Withers, Fullerene S&T, 1997 Angliesnanostruktūros H2 saugojimui
H prisotintas paviršiaus sluoksnis + H jonai Gniuždantys įtempimai Gniuždantys įtempimai Padėklas Ribos tarp nanokristalų Kanalai tarp koloidinių struktūrų - Vandenilio atomai ….............. -H prisotintas paviršiaus sluoksnis Nanomedžiagos vandenilio saugojimui
Patirtis: • Lietuvos energetikos instituto ir Sandia nacionalinės laboratorijos (JAV) projektas „Metalų ir jų lydinių, skirtų vandeniliui saugoti, sintezė, panaudojant fizikinius dangų nusodinimo metodus“. Projektas finansuotas Lietuvos Respublikos biudžeto ir JAV energijos departamento lėšomis;2003 m. • Lietuvos energetikos instituto ir Sandia nacionalinės laboratorijos (JAV) projektas „Kompozicinis ir struktūrinis kanalizuoto magnio-aliuminio hidrido plokštelių hidrinimo/dehidrinimo savybių tyrimas“. Projektas finansuotas iš Lietuvos Respublikos biudžeto ir JAV energijos departamento lėšomis; 2004 m. • Tarptautinės energijos agentūros sutarties 17 užduotis: „Kietos ir skystos būsenos vandenilio saugojimo medžiagos: projektas HC-10 „Metalų ir jų lydinių, skirtų vandeniliui saugoti, sintezė, panaudojant fizikinius dangų nusodinimo metodus“.Nuo 2002 m. • Šiaurės Europos energijos tyrimų programos tinklas: „Nauji metalo hidridai vandenilio saugojimui“ (LEI šiame projekte dalyvauja nuo 2004 m.)
BP6 (šeštosios bendrosios mokslinių tyrimų programos) projektai: • SSA projektas NENNET „Aukštos kokybės mokslo tinklas, jungiantis nanomokslo, medžiagotyros ir energetikos tyrimus Lietuvoje“. Dalyvauja nuo 2004 m.; • SSA projektas FET-EEU „Ateities energijos technologijos besiplečiančioje Europos Sąjungoje“. Dalyvauja nuo 2005 m.; • Marie Curie vandenilio saugojimo mokymo tinklas HyTRAIN. Dalyvauja nuo 2005 m.; šio projekto metu (LEI, VDU ir EK JRC Institute for Energy) paruoš ES doktorantą (prancūzą – Emmanuel Wirth). Doktorantas 2005-2006 metais bus LEI; 2006 – 2007 JRC IoE ir 2007-2008 LEI, ir VDU ginsis disertaciją. • IP vandenilio saugojimo technologijų projektas NESSHY. Dalyvauja nuo 2005 m. • SSA vandenilio saugojimo technologijų srityje HYSIC. Dalyvauja nuo 2006
VANDENILIO ENERGETIKOS TECHNOLOGIJŲMOKYMOORGANIZAVIMAS Nr. ESF/2004/2.5.0-K01-045
Įgyvendinimo laikotarpis: 2005.03.02 - 2008.02.29 Projekto vykdytojai: Koordinatorius–Lietuvos energetikos institutas Partneris–Vytauto Didžiojo Universitetas
Pagrindinis šio projekto tikslas: pakelti mokslininkų ir tyrėjų kvalifikaciją bei paruošti naujus specialistus vandenilio energetikos technologijų srityje, siekiant kad Lietuvoje atliekamų mokslinių tyrimų kokybė atitiktų greitai augančius suinteresuotų visuomenės grupių (verslas, švietimas ir kt.) poreikius bei vykdomi tyrimai atitiktų ES lygį, t.y. taptų konkurencingi ES mastu.
Kursai: • Vandenilio energetika: fizika, technologija, įrengimai; • Plazminės technologijos; • Naujos medžiagos vandenilio saugojimui; • Paviršiaus elektrochemija; • Vandenilio energetikos ekonomika; • Vandenilio energetika: gamtosauginiai aspektai.
Laboratoriniai darbai: • Plonasluoksnių metalinių lydinių, skirtų vandenilio saugojimui gavimas fizikiniais metodais; • Plonasluoksnių metalinių lydinių prisotinimas vandeniliu, panaudojant joninius – plazminius metodus; • Metalų ir jų lydinių struktūros kitimas vandenilio adsorbcijos metu; • Vandenilio kiekio, adsorbuoto metalų lydiniuose kompleksinis nustatymas; • Aktyvių elementų, skirtų vandenilio kuro celėms sintezė; • Aktyvių elementų, skirtų vandenilio kuro celėms savybių analizė; • Membranų, skirtų vandenilio gavimui sintezė; • Vandenilio gavimas iš biodujų, panaudojant plonasluoksnes membranas; • Vandenilio energetika: 1 kWh kainos paskaičiavimas; • Vandenilio energetika: kenksmingų aplinkai teršalų susidarymo kokybinis ir kiekybinis įvertinimas.
Kitos veiklos: Tarpdisciplininių mokymo kursų, kviečiant dėstytojus iš užsienio organizavimas. Numatoma organizuoti 1 savaitės tęstinius kursus kiekvienais metais, akcentuojant įvairius vandenilio energetikos/plazminių/nano technologijų aspektus. Stažuotės Poitiers, Stokholmo, Oslo universitetų laboratorijose (5 asmenys/metus/20 dienų).
Projekto vadovas: Dr. Darius Milčius Medžiagų bandymų ir tyrimų laboratorijos vadovas Lietuvos energetikos institutas Breslaujos 3 , LT - 44403 Kaunas Tel. 8 (37) 401909 Mob.8 (687) 80491 Fax: 8 (37) 35 12 71Email: milcius@isag.lei.lt Projekto tinklapis: www.hydrogen.lt