ФОНД РАЗВИТИЯ НАУЧНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ И ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ

«Переход к Водородной Энергетике -
главный Ключ к Триумфу всего Человечества»

Эффективность Водородных Технологий при повышении рабочего давления с 70 МПа до 100 МПа на примере TOYOTA MIRAI

   Запас хода электромобилей на топливных элементах напрямую зависит от энергоемкости систем хранения Водорода. Стоит обратить внимание, что повышая давление с 70 МПа до 100 МПа в том же геометрическом объеме, можно увеличить запас хода на 250 км. При этом, уникальной особенностью микробаллонных технологий является возможность создавать любые геометрические формы системы хранения Водорода,  и одновременно с этим выполняется функция упрочнения силового каркаса электромобиля.

КОМОЗИТНЫЙ БАЛЛОН КЛАСС IV  (P=70МПа)

0 кг
Масса хранимого H2
0 кг
Масса системы хранения H2
0 км
Запас хода (EPA)
Эффективность повышения давления

С МПХ

(P=100МПа)

0 кг
Масса хранимого H2
0 кг
Масса системы хранения H2
0 км
Запас хода (EPA)

Эффективность ВОДОРОДА в сравнении с Li-ion аккумуляторами

В качестве наглядного примера за основу сравнения взят аккумулятор от электромобиля Tesla model S. Геометрические размеры сравниваемых аккумуляторов одинаковы — 2100x1500x150 мм

Аккумулятор Tesla model S (85кВт*час, 400В)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

Масса аккумулятора = 540 кг

Энергоемкость = 85кВт*час

Удельная энергоемкость ≈ 0,157 кВт*час/кг

Время заряда ≈ 4-32 часа

Стоимость > 24000$

Срок службы ≈ 1 год (Без потери энергоемкости)

Зависимость ЗАПАСА ХОДА от температуры

t = +20 0С ( 426 км) 100%
t = -20 0С (180 км) 42.2%
t = -26 0С (160 км) 37.5%
Микробаллонный аккумулятор

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

Масса аккумулятора ≈ 92 кг

Энергоемкость ≈ 624 кВт*час

Удельная энергоемкость ≈ 5,67 кВт*час/кг

Время заряда ≈ 1-2 минуты

Стоимость ≈ 9700-11300 $

Срок службы ≈ 10 лет (Без потери энер-ти)

Зависимость ЗАПАСА ХОДА от температуры

t = +60 до -80 0С ( 3000 км) 100%

Многократное увеличение запаса хода электромобилей приводит к существенному снижению затрат  на создание инфраструктуры (сети заправочных станций, станций техобслуживания и т.п.).

Эффективность микробаллонной технологии для систем транспортировки различных газов высокого и сверхвысокого давления

   В быстро развивающимся Мире существующие технологии транспортировки газа малоэффективны, и не отвечают современным требованиям постоянно растущей потребности в энергии. При этом создание газопроводов требует колоссальных затрат, как финансовых (1-7млн.$ за 1 км), временных (более 2 лет), так и людских (под  реализацию проектов газопровода задействованы тысячи людей из целого ряда различных сфер тяжелой промышленности, энергетики, транспортно-логистической инфраструктуры, и др.).

В качестве наглядного примера за основу для сравнения взят реализованный проект газопровода «Северный поток» Мощность газопровода 61,96 млрд м³ в год

Внешний вид трубы "Северного потока" (L=12м, m=24т)
0 мм
Рабочий диаметр трубы
0 МПа
Рабочее давление
0 нм
Шероховатость внутренней поверхности трубы
0 млн.тонн
Масса всех труб "Северного потока"
0.3 тыс.км/год
Скорость прокладки газопровода
0 млрд.$
Стоимость проекта "Северный поток"
3D Модель трубы CNT
0 мм
Рабочий диаметр трубы
> 0 МПа
Рабочее давление
< 0 нм
Шероховатость поверхности
0 млн.тонн
Масса микробаллоной структуры L= 1224км
5 тыс.км/год
Скорость прокладки газопровода
0 млрд.$
Стоимость газопровода длиной 1224км

   При создании газопровода на основе МПХ не требуются линейные компрессорные станции через каждые 90-150 км газопровода, для компенсации потерь давления газа на предшествующем участке. 

Эффективность Технологии CNT для транспортировки различных газов трейлерами

  В качестве наглядного примера эффективности, за основу для сравнения взят трейлер (TITAN™ T5M) для перевозки сжатых газов (Водород (CHG), природный газ (CNG)), выпускаемых фирмой Hexagon Lincoln Ind.

КОМПОЗИТНЫЙ БАЛЛОН

КЛАСС IV (V=44000л ; P=25МПа)

0 кг
Масса хранимого водорода
0 кг
Масса хранимого CH4
0 кг
Масса СХ
0 % масс
Эффективность СХ по H2
> 0 $
Стоимость СХ для 1 кг H2

Примечание: Потери Водорода из-за диффундирования через стенки баллонов составляют  от 1-5% в день. Это  существенно ограничивает расстояние на которые экономически выгодно доставлять Водород.

МПХ лишен этого недостатка, поэтому транспортировка Водорода может осуществляться на любые возможные расстояния!!!

Эффективность повышения давления

МИКРОБАЛЛОННАЯ

АККУМУЛЛЯЦИЯ 

(V=44000; P=100МПа)

0 кг
Масса хранимого водорода
0 кг
Масса хранимого CH4
0 кг
Масса СХ
0 % масс
Эффективность СХ по H2
0 $
Стоимость СХ для 1 кг H2

Примечание: МПХ обеспечивает 100% взрывобезопасность за счет уникальной структуры СХ. Миллионы микробаллонов данной структуры, являются независимымы микрообъемами, и при повреждении, хранимый газ высвобождается растянуто во времени, что эффективно препятствует образованию взрыва (Водород, Метан и т.п.).

Эффективность Технологией CNT на примере, морских газовозов

  В качестве наглядного примера эффективности CNT , за основу для сравнения взят Mozah, СПГ-танкер класса Q-Max. Технология CNT позволяет многократно увеличить эффективность систем хранения компримированного природного газа (КПГ) по сравнении с технологиями сжижения природного газа (СПГ).

СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ СПГ МЕМБРАННОГО ТИПА

(t = -162 0С)

0 т
Масса хранимого СПГ
0 %
Потери СПГ на испарение в сутки
0 %
Затраты энергии на сжижение от всего объема хранимого СПГ
> 0 млн.$
Стоимость системы хранения СПГ
Эффективность повышения давления

СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ КПГ МИКРОБАЛЛОНОГО ТИПА

(t = окруж.среды; P = 1000bar)

0 т
Масса хранимого КПГ
0 %
Потери КПГ на диффундирование
< 0 %
Затраты энергии на компримирование от объема КПГ
0 млн.$
Стоимость системы хранения КПГ