Техника - молодёжи 1999-01, страница 23

безразлично, где гореть втихую — были бы анионы кислорода да топливо. Отметим еще, что мембранный (пористый, как сказано в описании к патенту) анод выполнен из традиционного манганита лантана, а катод, тоже мембранный, — из никеле-цирконие-вой керамики. Их толщина соответственно 50 и 40 мкм — иными словами, они нанесены на твердый электролит по пленочной технологии напылением в вакууме! Высокая технология. И к патенту подборка литературных источников основательная — от «Высокотемпературных топливных батарей с керамическим электролитом» в «Вестнике Браун Бовери» за январь — февраль 1966 г. до «Обзора программы твердоокисных топливных батарей электрической компании Вестингауз» на Международном семинаре в Гааге в октябре 1987-го...

И вот с такими капиталистическими акулами вступил в соревнование — да чего уж там, в конкуренцию! — наш Дерявко. И победил! По крайней мере, в идее, на патентном уровне. Он понял, что надо не только ГЕНЕРИРОВАТЬ энергию и улучшать ГЕНЕРАЦИЮ (поколение) генераторов, но и РЕГЕНЕРИРОВАТЬ (восстанавливать) топливные компоненты, что вкупе означает повышение КПД установки. С этой целью — вернемся к рис. 1 — Алексей Филиппович предусмотрел второй, регенеративный блок электродных камер (7), скомпонованных так же, как и в электрическом, но мембраны выполнены из материалов катионной, а не анионной, проводимости. В камеры регенеративного блока поступают продукты электрохимического окисления: CO2+O2+H2+CH4+N2+H2O. В результате восстановительной реакции — электродиализа, текущего с поглощением тепла, — облагороженная газовая смесь — окись углерода, водород, кислород — поступает в следующий электрический блок. А поскольку объем восстановленного газа меньше объема поступившего топлива, электродов в диализных блоках вдвое-втрое меньше, чем в электрических.

Их комбинация существенно повышает КПД и в 1,5 — 2 раза уменьшает количество отходов: термоэлектрогенератор работает практически по замкнутому циклу. Будучи размером с автомобильный аккумулятор, он обеспечивает мощность двигателя автомашины, а «укомпонованный» вместе с баллонами сжатого газа в чемодан — снабжает энергией сельский дом, ферму или мастерскую. Вы шокированы? Тогда вспомните печку-швейцарку размером с батарейку «Крона». □

ЭЙР-СПЭЙС-ГЕНЕРЭЙС

Мы еще не упоминали о ближайшем аналоге, т.е. прототипе, «дерявкина столба» — об аэрокосмическом генераторе по патенту США № 4839247 (рис. 4а). «Что заставило вас, джентльмены, — обращаюсь к трем его соавторам, — забросить топливно-восста-

ТЕХНИКА-МОЛОД ЕЖИ 1 99

новительный прибор в околоземные дали?» — «Потребность космических аппаратов в возобновимой энергии. — ответствует Александер Лери из Блумфилда, первый автор, и добавляет: — Если у общества возникает потребность, то она движет науку быстрее десятка университетов». Однако! Энгельса цитирует... Пораженный эрудицией мистера Лери, прошу его рассказать о сути изобретения, владелец коего — увы, не триада инженеров, а Международная корпорация топливных элементов.

От двух емкостей — со сжатыми кислородом (1) и водородом (2), вторая по объему почти вдвое больше первой, — газы подводятся по трубам к баллону (3) со сферическими колпаками. Исходное давление в емкостях — около 21 атм: при нем баллон работает в режиме генератора, производя воду, а при минимальном — 4,2 атм — в режиме регенератора, вновь разлагая ее до кислорода и водорода, которые затем возвращаются в свои емкости через регулятор давления (4). Он же выравнивает давление газов при производстве электричества. Регенерация происходит, когда космическая станция облетает Землю с освещенной стороны, и солнечные батареи заряжают генератор через электрические шины — их выводы видны на колпаках.

Батарея генератора непривычна взгляду: она собрана из кольцевых электродов с двумя бобышками, пронизанными отверстиями (рис. 46). Стопка электродов содержит комплект колец для прямого и обратного процессов: холодильное (5) из прессованного графита, топливный пакет (6) из пяти колец, самое толстое из которых предназначено для абсорбции воды при окислительной реакции; наконец, электролизный пакет (7) из трех колец, включая электролитное. Пакеты разделены теф-лоновыми прокладками — они не то что не впитают, а наоборот, отторгнут любую жидкость, даже химически агрессивную; правда, и «своего» не отдадут — вакуума не боятся. В жерле батареи клубится водород, по цилиндрическим каналам бобышек сквозит кислород. С теневой стороны Земли, когда солнечные батареи вынужденно отдыхают, энергию начинают производить топливные пакеты, которых в колонне несколько десятков: объединенными усилиями они выдают ток в 120 В. А «на солнышке» включается система электролизных пакетов: напряжение тока при

электролизе — 213 В, температура — 69° С. Вода в таких условиях конденсируется и разлагается на водород и кислород. Чисто, емко, невесомо («энергия ничего не весит»!).

Глубоко прав Алексей Дерявко: электрохимическая энергетика перспективнее традиционной тепловой. Вместо дорогостоящих, громкоголосых и громоздких котлов, электрогенераторов, градирен и т.п. — несколько тихих, скромных вольтовых столбов но

вого поколения, занимающих в сотни раз меньше места. Что принесет миру этот плод науки? ■

Сведения обо всех плодах, когда-либо принесенных научно-техниче-ской мыслью и защищенных патентами, хранит Всероссийская па-тентно-техническая библиотека: 121857, Москва, Бережковская набережная, 24; тел.: (095) 240-2587.

20