< назад Евгений РОГОВ
ГОРЮЧИЙ ВЕТЕР
ИР 2010 N11 c. 4-6
(ежемесячный независимый журнал изобретателей и рационализаторов)

ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕСТАБИЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ УДОБНЕЕ И ВЫГОДНЕЕ ПРЕВРАЩАТЬ ЕЕ В ГОРЮЧИЙ ГАЗ, ВТРОЕ ПРЕВЫШАЮЩИЙ ПО КАЛОРИЙНОСТИ БЕНЗИН.
Тел. (4912) 34-10-37, Егин Николай Леонидович.

     Из нетрадиционных возобновляемых источников энергии наиболее интенсивно в настоящее время развивается ветроэнергетика. Ежегодно в мире вводится почти 10 ГВт мощности ветро-электростанций (ВЭС).
     В России последние 30-40 лет процесс идет в обратном направлении. Еще в 60-70-е гг., например, в деревнях и поселках Астраханской и Волгоградской областей в каждом дворе крутились ветряки. С помощью простого кривошипа они качали воду и поливали огороды. При средней скорости ветра 5-7 м/с полив был обеспечен. Несложные конструкции сельские умельцы наловчились делать, что называется, на коленке.
     Как только появились насосы <Кама>, при дешевом электричестве все ветряки исчезли. В удаленных регионах России, например на протяженном побережье Крайнего Севера и Дальнего Востока, ветродвигатели вообще никогда не использовали, а именно здесь ветроэнергетический потенциал самый высокий. С учетом сложности завоза топлива и его высокой стоимости использование ВЭС здесь очень актуально.
     К сожалению, на пути внедрения ветроэнергетики есть существенные проблемы. Во-первых, нестабильная мощность, обусловленная переменчивостью ветров. Значит, нужны энергонакопители-аккумуляторы, которые очень дороги, недолговечны и требуют частых проверок и технического обслуживания. В качестве примера: для электрического отопления и работы бытовых электроприборов в небольшом доме площадью 60 м2 нужно иметь запас мощности не меньше 70 кВт-ч. Такую емкость обеспечит лишь батарея аккумуляторов 6СТ68 в количестве 18 штук общей массой 500 кг, для которой нужно отдельное помещение и условия хранения.
     Во-вторых, в России нет ни технических решений, ни разрешений на прямое включение ВЭС в сеть 220 В, позволяющих избыток энергии продавать другим потребителям, а недостаток (при отсутствии ветра) покупать. Дело в том, что частота переменного тока ВЭС очень нестабильна, а применение специальных инверторов (стабилизаторов частоты 50 Гц) обходится в сумму от 150 до 400 долл. за 1кВт. Очень дорого, а без них все ваши холодильники, телевизоры и пр. бытовая техника выйдут из строя. Поэтому электроэнергию, вырабатываемую ВЭС, специалисты относят к низкому качеству, к так называемой серой энергии. Каким образом перевести ее в привычную <белую>?
     Расчеты и экспериментальные работы, проведенные изобретателем Николаем Леонидовичем Егиным, показали, что самой удобной формой преобразования является превращение нестабильной ветровой электроэнергии в горючий газ. Причем газ, в 3 раза превышающий по калорийности такое эффективное и востребованное топливо, как бензин. Для этого нужно лишь подключить генератор ВЭС к электролизеру, выполненному на электродах из углеродных материалов с сильно развитой поверхностью, типа БЭЛ-5, КПД которого превышает 90% (ст. <Двадцать лет спустя уже в импортной упаковке>, ИР, 3. 2008). Электролизер работает от постоянного тока и к качеству получаемой от ветряка энергии равнодушен: от силы ветра меняется лишь его производительность.
     Для выработки таким способом 2м3 водорода и 1м3 кислорода требуется затратить 9 кВтч электроэнергии и 1,7 л воды. Полученные от <серой> энергии ветряка газы можно запасать в баллонах высокого давления или в газгольдерах низкого давления, изготовленных из полимерной пленки. Впрочем, водород можно хранить и при атмосферном давлении в связанном состоянии в виде гидридов щелочных металлов, насыпанных гранулами в металлический бак (ст. проф. Б.Адамовича <Металлогидриды>, ИР. 3, 2003).
     По мере надобности водород и кислород из накопителей можно расходовать на отопление дома, приготовление пищи. Можно также запитать дизель-электростанцию для получения стабильного напряжения 220 В частотой 50 Гц на бытовую технику и другие нужды. Подсчитано, что несколько простых ветряков общей мощностью 8-9 кВт производят за 6 мес. около 7 тыс. м3 водорода, эквивалентных 2450 л бензина. Таким образом, по окончании отопительного сезона вся сельхозтехника на фермерских и государственных предприятиях может независимо и стабильно работать на собственном горючем.

     Для питания всех энергосистем в доме предпочтительным является вариант с газгольдером (рис. 1). При атмосферном давлении водорода в нем накапливается до 56 м3 горючего газа с запасом энергии до 170 кВт-ч, в зависимости от скорости ветра и пауз на штиль. Вполне достаточно даже для энергонагруженных объектов. При этом габариты газгольдера скромные, не больше 3 м в диаметре при высоте 4-5 м.
     Для работы сельхозтехники больше подходит установка с применением баллонов высокого давления 150-250 атм. Правда, в этом случае требуется компрессор. Возможно также использование баков-адсорберов (рис.2). Любой из 3 вариантов окупается за 2 отопительных сезона, а в теплое время года получаем дополнительно 22 м3 водорода, эквивалентных 8 л бензина.
     Водород и кислород - это экологически чистое топливо, способное во многих случаях заменить или сэкономить дорогие нефтепродукты. Уменьшая нагарообразование, они увеличивают ресурс теплоэнергетических установок, машин и сельхозтехники. По мнению изобретателя, современные ВЭС неизбежно будут трансформироваться в более рентабельные и удобные в эксплуатации ВТУ - ветротопливные установки.