Как вы думаете, что за чёрную коробку держит в руках этот человек? А
это – электростанция, которая может обеспечить энергией средний
европейский дом, или квартиру. Две таких коробочки полностью покрывают
потребности в электричестве американского домохозяйства, где расход
электричества значительно больше.
Чёрная коробка представляет собой новый топливный элемент — электрохимическое устройство, в котором природный газ или биогаз распадаются на воду и углекислый газ, с выделением большого количества электричества. На входе CH4 (природный газ) + O2 (кислород), на выходе H2O (вода) + CO2 (углекислый газ) + электричество + тепло, которое потребляется самим блоком для поддержания реакции. Принцип действия с объяснением (на английском можно увидеть здесь).
Такой блок может давать до 100 кВт⋅ч электроэнергии, работая 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.. Преимущества, которые несет использование этих устройств (компания Bloom energy называет их энергетическими серверами, energy server) поистине революционны. Атомные электростанции, большие гидроэлектростанции, ТЭЦ из-за своего несравнимо более низкого КПД перестают быть ключевыми элементами энергетической сети. Эффективность использования ископаемого топлива, такого, как природный газ, увеличивается на порядки. При сжигании газа образуется масса ядовитых веществ, и окислов, которые выбрасываются в атмосферу. На выходе energy server – только углекислый газ, и вода.
При повышении потребности в электричестве всё, что нужно – это разместить ещё один или несколько блоков.
Размещать эти блоки можно прямо возле конечного потребителя электроэнергии, что позволяет избежать потерь при передаче электричества на большие расстояния, проблем, связанных с пиками потребления электроэнергии. Всего два блока в подвале многоэтажного дома – и дом становится независимым от электрической сети. А ещё пара блоков полностью покроют потребность дома в отоплении, и горячей воде. Это особенно актуально для Украины, с её изношенностью теплосетей, и магистралей. Всё, что потребуется помимо самого блока energy server – газовая магистраль, и нагнетающий компрессор.
В интервью изобретатель говорит, что первоначально технология была разработана для получения кислорода в марсианской программе НАСА. Додумавшись подавать кислород на вход топливного элемента, изобретатель получил источник электричества. В общей сложности для развития этой технологии понадобилось 400 млн. долларов инвестиций.
Внутри самого блока нет платины, и других дорогих материалов, нет агрессивных кислот, и других материалов, применение которых снижает возможности использования обычных топливных элементов. Там – твердый оксид (нанотехнологический материал наподобие керамики), работающий при температурах около 800°C . Такие блоки уже работают в Калифорнии, обеспечивая электроэнергией дата-центры Google и Ebay. Работают они и в таких всемирно известных американских компаниях, как FedEx, и Wal-Mart.
Единственная проблема – цена. 100-киловаттный блок стоит около 700 тысяч долларов. Bloom Energy выпускает примерно один Bloom Box в день и надеется в течение 5 — 10 лет довести стоимость устройства до 3 тыс долларов, что позволит использовать его повсеместно. Ведь даже при стоимости блока в 30-40 тысяч долларов электроэнергия, полученная этим способом, будет вне конкуренции.
|
