j1.gif - 2682 Bytes

Elektrocheminės energetikos seminaras

Vytautas Kundrotas

Kovo 15 dieną Lietuvos mokslininkų sąjunga surengė seminarą “Elektrocheminiai generatoriai”. Tai lyg ir tęsinys renginių ciklo apie atsinaujinančius energijos šaltinius, kuriuos sąjunga sėkmingai rengė praeitais metais.

Naujas tūkstantmetis siejamas su naujomis, taip pat ir energijos gamybos technologijomis. ES, JAV saulės ir cheminės energijos panaudojimo galimybių tyrimams, energetinei elektronikai skiria didžiules lėšas, kadangi tai ateities energetika – jėgainėse beveik nėra jokių mechaninių elementų, taigi elektrinės netriukšmingos, ekologiškos. Vėjo ir vandens jėgainės - praeinančio šimtmečio pasiekimai. Kaip ir šiluminės, kurių naudingumo koeficientas palyginti mažas, o atominių, be to, ir eksploatavimo ekologinė rizika didelė. Ne šiaip sakoma, kad šiluminės elektrinės šildo atmosferą, o ne gamina elektros energiją.

Elektroninę (saulės ir cheminę), šiluminę (anglies, naftos, vandenilio, urano), mechaninę (vėjo, vandens) energetiką bendroje teorinėje energijos šaltinių sistemoje galima būtų aptarti būtent šia tvarka, tačiau atsinaujinančius energijos šaltinius naudoja elektroninė ir mechaninė energetika, taigi šiluminė energetika nepatenka į atsinaujinančių energijos šaltinių tematiką ir duomenys apie ją naudojami lyginant su aptariamais energijos ištekliais. Elektronine energetika vadinama energetika, kurios energijos konversijas vykdant nėra mechaninės energijos elemento.

Kalbant apie saulės energetiką, galima būtų mąstyti, kodėl atominė vandenilio ar urano energija nekonvertuojama į elektros energiją elementais, atitinkančiais saulės energijos elementus. Jei paimama tokia tolima ir silpna Saulės energija, tai kodėl negali būti paimama nepalyginamai stipresnė atominių reakcijų energija? Tačiau atsakymai į šį klausimą, reikia manyti, yra.

Apie saulės energijos elementus kalbama jau seniai, tačiau apie cheminės energijos elementus turbūt niekas nėra net girdėjęs, kadangi, tiesą pasakius, nėra netgi tokio termino. Sąvokos “elektrocheminiai generatoriai” ar “elektrocheminiai keitikliai” vartojamos nesuderinus jų nei su kalbininkais, nei su specialistais. Tačiau elektrocheminės energijos jėgainių jau pastatyta – KTU prof. habil. dr. Povilo Balčiūno pateiktais duomenimis, vienoje šalių sėkmingai eksploatuojama 5 MW elektrinė. Kuriami elektromobiliai su cheminės energijos elementais.

Cheminės energijos elektros jėgainės kompaktiškos – 10 kW elektrocheminis generatorius yra vos diplomato lagamino dydžio. Bus gaminami elementai, kurių galios ir svorio santykis 1 kW/kg, o šiuo metu gaminamų elementų šis santykis yra 0,5 kW/kg. Elektrocheminių jėgainių naudingumo faktorius metrologiniams mažos galios generatoriams siekia 96 %, tačiau net galingomis elektros energijos jėgainėmis gaminamos energijos kaina galėtų būti mažesnė už atominės elektros energijos kainą.

Elektros energija elektrocheminiais generatoriais dažniausiai gaunama iš vandenilio ir oro deguonies 600-1000 °C temperatūroje, kurioje kietuosiuose keraminiuose ir kitokiuose elektrolituose susidaro elektrovaros jėga, o cheminių procesų galutinis produktas yra visiškai ekologiškas vanduo. Kadangi kurui naudojamas vandenilis arba jo kaupimo produktas, tokius energijos generatorius galbūt galima būtų vadinti ir vandenilio energijos elektros generatoriais.

Prof. P. Balčiūnas supažindino seminaro dalyvius su KTU vykdomais cheminės energijos naudojimo tyrimais. Pranešėjo nuomone, saulės, cheminę ir vėjo energiją derinti būtų naudinga, kadangi tokiu atveju ji būtų gaminama bet kuriomis gamtinėmis aplinkybėmis. Jis sakė, kad pirmajame konversijos etape iš tokių atsinaujinančių energijos šaltinių kaip saulė ir vėjas gaunama elektros energija yra nekondicinė, nes priklausomai nuo paros laiko ir meteorologinių sąlygų kinta pirminio energijos šaltinio parametrai.

Universiteto mokslininkai tiria, kaip po to ją kondicionuoti – elektroniniais įrenginiais sudaryti standartinius elektros energijos įtampos, dažnio ir kitus parametrus, kad kokybišką energiją būtų galima tiekti autonominės elektros jėgainės imtuvams arba į integruotos energetinės sistemos elektros tinklą.

Universiteto mokslininkų veiklos rezultatai publikuoti moksliniuose leidiniuose, praeitais metais apginta pirmoji Lietuvoje daktaro disertacija atsinaujinančių energijos šaltinių panaudojimo tema. Sudarytas projektas, pagal kurį doktorantai, magistrantai, studentai bus mokomi atsinaujinančių energijos šaltinių technologijų. Universitetas sėkmingai bendradarbiauja su Štralzundo technikos universitetu (Vokietija), dalyvauja tarptautinėje SOCRATES programoje, Lietuvos nacionalinėje saulės programoje, inicijuotoje UNESCO.

Habil dr. Stepas Janušonis sakė, kad ES atsilieka nuo JAV, todėl siekiama, kad mokslo fundamentinių ir taikomųjų tyrimų lygis šiuose ekonominiuose regionuose taptų palyginamas, o dr. Juras Ulbikas pranešė, kad FP5 bus priimami ne tik taikomųjų, bet ir fundamentinių, tyrimų projektai, apibūdino reikalavimus, kuriuos projektai turėtų atitikti.

Seminare dalyvavo šalies universitetų ir kitų institucijų mokslininkai, valstybinių įmonių “Energetikos agentūra”, “Matas” atstovai.