В МФТИ представили проект водородного БелАЗа
Ученые из Московского физико-технического института разработали проект «зеленого» самосвала и водородной автозаправочной станции. Это шаг к экологичному и экономичному транспорту для горнодобывающей промышленности.
Результаты работы изложены на 12-й Всероссийской конференции с международным участием «Топливные элементы и энергоустановки на их основе» и опубликованы в сборнике ее трудов.
Для развития горнодобывающей и металлургической отрасли необходима новая карьерная техника, в частности самосвалы. Их модернизируют с целью увеличить грузоподъемность и перевести с гидромеханической трансмиссии на электромеханическую.
Трансмиссия передает механическую энергию от двигателя к колесам, подъемнику кузова и другим исполнительным устройствам самосвала. Помимо трения и зацепления между агрегатами в гидромеханической трансмиссии энергия передается потоком жидкости, а в электромеханической — электромагнитным полем. Последнее позволяет в широком диапазоне варьировать крутящий момент двигателя и силу тяги, что важно для обеспечения комфортной и безаварийной эксплуатации транспортного средства.
Не менее значимый эффект от модернизации — повышение экологического класса самосвала. Принадлежность к тому или иному классу определяется содержанием в выхлопных газах вредных веществ: углеводородов, соединений серы, оксидов углерода и азота, а также твердых частиц. Образование продуктов сгорания, в свою очередь, зависит от вида топлива.
Перспективное инженерное решение — перевод самосвалов на водород. В процессе горения водород превращается в водяной пар, выделяя около 120 МДж/кг. Для сравнения: в ходе аналогичных реакций с участием дизеля или сжиженного природного газа тепла выделяется почти в три раза меньше.
Значительную долю карьерной техники наша страна закупает у Белорусского автомобильного завода (БелАЗа) — машиностроительного предприятия с более чем полувековой историей, которое выпускает самые большие самосвалы в мире. В связи с этим ученые из МФТИ взяли продукцию БелАЗа за основу и разработали проект карьерного самосвала с электромеханической трансмиссией, работающего на водородном топливе.
За текущий и следующий год планируется изготовить и протестировать опытный образец. На самосвале БелАЗ-7530 установят генератор энергии на базе топливных элементов общей мощностью около 1 МВт, аккумуляторные батареи и суперконденсатор — электрохимическое устройство, состоящее из двух электродов и электролита между ними, которое быстро заряжается и разряжается. Наличие суперконденсатора в электрической цепи позволит даже при больших токах не терять, а аккумулировать энергию и обеспечивать ей электрооборудование самосвала, работающее в импульсном режиме.
Горючее для транспортного средства будут получать при электролизе воды, то есть разложении ее на составляющие — водород и кислород — под действием электрического тока. Кроме того, источником водорода является отходящий газ металлургического производства, ученые предусмотрели его улавливание и очистку. Заряжать самосвал предполагается на водородной автозаправочной станции, где водород сожмут под высоким давлением и закачают в баллоны.
«Увеличение грузоподъемности карьерных самосвалов позволяет задействовать в работе меньшее число техники и водителей,— пояснил Юрий Васильев, генеральный директор Инжинирингового центра „Автономная энергетика”, МФТИ.— Вместе с тем возрастают потери за каждый час простоя самосвала на ремонт или обслуживание».
«Применение нашего инженерного решения для перевода карьерной техники с дизеля на водород снизит профессиональную заболеваемость работников горно-обогатительного комбината, а также увеличит межремонтный интервал и эффективность эксплуатации транспортных средств,— добавил Владислав Карасевич, директор по научной работе Инжинирингового центра „Автономная энергетика”, МФТИ. — Заправлять технику планируется низкоуглеродным водородом, который будут получать из отходящего газа металлургического производства, и, по нашим оценкам, такое топливо конкурентоспособно».
Изготовление самосвалов с нулевыми выбросами вредных веществ и одновременное создание для них заправочной инфраструктуры сократит затраты на вентиляцию карьеров, улучшит экологическую обстановку в зоне их расположения и условия труда шахтеров.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно