Технологии батарей на расплавленной соли 50-летней давности обретают новую жизнь

Технологии батарей на расплавленной соли 50-летней давности обретают новую жизнь

Одной из основных проблем возобновляемой энергетики, особенно в случаях с энергией солнца и ветра, является зависимость генерации от времени суток или погодных условий. Изменить такое положение вещей возможно, если отрасли будет предоставлена дешевая, долговечная и вместительная батарея, которая сможет использоваться для хранения энергии на уровне центральных сетей и, при необходимости, поставлять ее обратно.

Благодаря хорошей производительности, высокой плотности энергии и малой массе, в мире бытовой электроники и электромобилей сегодня доминируют литиевые аккумуляторы. Но литий слишком дорогой материал для хранения энергии в масштабах сети, и когда речь заходит о создании батареи для целого города, размер и вес отходят на второй план, уступая место дешевизне, безопасности и надежности технологии.

Разработать такое энергохранилище поможет способ, предложенный группой исследователей MIT, которые обратились к идее 50-летней давности. Несмотря на то, химический состав батареи, в основе которой лежат расплавленные натриевые соли, был впервые описан в 1968 году, эта концепция никогда не была применена на практике из-за одного существенного недостатка: для ее использования требовалась тонкая разделительная мембрана, и единственным известным материалом с необходимыми свойствами для этого элемента была недолговечная и хрупкая керамика.

С пропускающими только определенный тип электронов мембранами, толщина которых сопоставима с бумагой, в реальных условиях эксплуатации батареи подвергались преждевременным разрушениям. Поэтому, помимо нескольких специализированных приложений, система никогда широко не внедрялась.

Американские ученые использовали новый подход, в котором функции этой мембраны выполняются металлической сеткой, покрытой нитридом титана. Он является гораздо более прочным и гибким материалом, который способен выдерживать жесткий режим эксплуатации промышленных систем хранения энергии.

«Я полагаю, что это прорыв, — говорит Дональд Садоуэй, руководитель исследования. — Потому что впервые за пять десятилетий этот тип батареи, преимущества которого включают дешевое и доступное сырье, очень безопасные эксплуатационные характеристики и способность выдерживать множество циклов перезарядки без деградации – может, наконец, получить практическое применение».

Технология мембранной стальной решетки может быть задействована в целом ряде систем хранения с использованием расплавленных солей. И хотя она не применима к небольшим мобильным батареям, как в смартфонах или электрокарах, исследователи уверены, что их изобретение может стать поворотным моментом для массового внедрения крупномасштабных стационарных и дешевых энергохранилищ.

 

Плоды майдана: украинская наука на грани уничтожения

Плоды майдана: украинская наука на грани уничтожения

В последнее время в столице Украины проходит много митингов и акций протеста. Уже много дней украинцам показывают бегающего по крышам Михо и не устают пиарить активистку FEMEN, которая устроила под парламентом скандальный голый перформанс.

Однако, украинские СМИ практически ничего не сказали об акции протеста ученых, которая состоялась в Киеве в конце 2017 года — когда сотрудники Национальной академии наук Украины пришли под стены парламента, требуя от депутатов повысить финансирование отечественной науки.

Как известно, по закону государство обязано финансировать науку на уровне не менее 1,7% ВВП страны. Однако после майдана власть последовательно урезает бюджетную поддержку ученых, желая «сэкономить» на науке. 

Для этого нашли нехитрое решение — в преамбулу Закона «О научной и научно-технической деятельности» внесли дополнение о том, что финансирование будет производиться, «исходя из имеющихся финансовых ресурсов».

Вот и финансировалась отечественная наука в последние годы в размере менее 0,2% ВВП — в то время, как государство постоянно накачивало деньгами армию.

Конечно, это катастрофически мало. Если сравнить госрасходы на науку в Украине с другими странами, то получается, что расходы на одного украинского ученого в целом в 18 раз ниже, чем в Бразилии, в 34 раза ниже, чем в Южной Корее, в 70 раз ниже, чем в США, и в три раза ниже, чем в России (на самом деле, по объему бюджетных затрат на научные инвестиции Россия занимает десятую позицию в мировом рейтинге, — прим. РВ).

Расходы Украины являются самыми низкими не только среди европейских, но и среди африканских стран, которые только начали свое научно-технологическое развитие и никогда не имели научного потенциала, который достался стране в наследство от советской науки.

Для сравнения: ежегодные расходы на одного ученого в среднем в мире составляют 190 400 долларов, в ЕС эта сумма достигает 163 400 долларов, в Африке — 106 100 долларов, а в Украине они ниже всех — 9300 долларов в год.

Результаты столь низкого финансирования украинской науки оказались более чем плачевными. За годы после Евромайдана был уволен каждый пятый сотрудник Академии наук, большинство оставшихся работают на 0,5–0,7 ставки, получая мизерные заработные платы.

Молодые научные кадры все чаще уезжают за границу или переходят в иные сферы деятельности.

О чем можно говорить, если на сегодняшний день зарплата доктора наук меньше средней зарплаты в городе Киеве, а зарплата научного сотрудника, кандидата наук, как правило, не превышает 5 тысяч гривен. В результате такой безответственной политики распадаются десятилетиями создаваемые научные школы, а приток новых кадров фактически остановлен.

Можно без преувеличения констатировать — отечественная наука находится на грани уничтожения.

Главное требование акции протеста украинских ученых: увеличить в 2018 году финансирование науки на 270,97 млн грн. Именно столько денег необходимо, чтобы оставшиеся сотрудники, по крайней мере, работали в режиме полной занятости.

Для этого необходимо найти всего 270 миллионов гривен. Всего-то 10 миллионов долларов. Но власти не демонстрируют никакого желания изыскивать эти средства. У патриотических депутатов, большинство из которых только официально задекларировали в своих личных доходах по несколько миллионов наличной валюты, — совершенно иные приоритеты.

Представлен электрогрузовик Mercedes-Benz eActros

Представлен электрогрузовик Mercedes-Benz eActros

Daimler уже давно работает над несколькими проектами электрических большегрузов, одним из которых является продукт его японской «дочки» – Fuso eCanter. На днях же немецкий автопроизводитель презентовал свои последние новинки в этой области – грузовики Mercedes eActros.

Новые машины представлены двумя модификациями: с 18 и 25 тоннами полной массы. Каждое транспортное средство оснащено двумя электродвигателями, расположенными у задних колес и способными выдать до 170 л.с. и 485 Нм крутящего момента. Максимальная осевая нагрузка грузовиков – 11,5 тонн.

В электрогрузовиках используются передаточные системы, способные обеспечить суммарную тягу с крутящим моментом в 11 000 Нм, что повышает их производительность до уровня дизельных собратьев. Энергия от литий-ионных батарей емкостью 240 кВт*ч рассчитана на запас хода до 200 км. Быстрая зарядка (с мощностью до 80 кВт) способна зарядить аккумулятор за 3 часа, при скорости около 20 кВт на это уйдет до 11 часов.

Как отметил глава Mercedes-Benz Стефан Бюхнер, электрокары будут использоваться для перевозки грузов на небольшие расстояния. Выпуск первой ограниченной партии тестовых электрогрузовиков (двухосных и трехосных) для клиентов состоится в ближайшее время, а серийный выход машин запланирован на 2021 год.

Производитель уверен, что проект eActros заинтересует внутригородских перевозчиков и службы доставки, поскольку протяженность их рабочих маршрутов полностью соответствует дальнобойности Mercedes-Benz eActros.