Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00553 BR10965284-OT-23 0121РК00832
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 3 103
Total number of pages Patents Illustrations
94 1 59
Amount of funding Code of the program Table
148592621.19 О.1034 4
Code of the program's task under which the job is done
01
Name of work
Разработка технологий производства и хранения водорода для развития альтернативной энергетики в Республике Казахстан
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied research Технология
Report authors
Скаков Мажын Канапинович , Миниязов Арман Жанарбекович , Бакланов Виктор Владимирович , Коянбаев Ерболат Тайтолеуович , Бакланова Юлия Юрьевна , Гордиенко Юрий Николаевич , Соколов Игорь Андреевич , Мухамедова Нурия Мейрамкановна , Туленбергенов Тимур Рымбекович , Жанболатова Ғайния Қайырдықызы ,
0
0
4
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЭ РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения «Национальный ядерный центр Республики Казахстан» министерства энергетики Республики Казахстан
Abbreviated name of the service recipient РГП НЯЦ РК
Abstract

Объект исследования –замкнутый цикл от разработки способа получения водорода и материалов для его хранения до разработки материалов и устройства по использованию водорода.

Зерттеу нысаны – сутегі мен оны сақтауға арналған материалдарды алу тәсілін әзірлеуден бастап сутекті пайдалануға арналған материалдар мен құрылғыларды әзірлеуге дейнгі тұйық цикл.

Цель НИР – разработка и развитие инновационных устройств, материалов и технологий для обеспечения эффективного внедрения и использования водородной энергетики.

ҒЗЖ мақсаты – сутегі энергетикасын тиімді енгізу мен пайдалануды қамтамасыз ету үшін инновациялық құрылғыларды, материалдар мен технологияларды әзірлеу мен дамыту.

Методы исследования – способ получения водорода методами сверхвысокочастотного (СВЧ)–разряда и плазменно-пучкового разряда (ППР) на плазменно-пучковой установке (ППУ), металлографический анализ для изучения микроструктуры, морфологии поверхности, рентгенофазовый анализ для изучения фазового состава и кристаллографических структур, изучение процессов гидрирования/дегидрирования, измельчение и гомогенизация на шаровой мельнице, термическая активация, адсорбционная порометрия, гавольностатическое испытание, определение предела прочности при изгибе.

Зерттеу әдістері – плазмалық-сәулелік қондырғыда (ПСҚ) аса жоғары жиілікті (АЖЖ)- разрядта және плазмалық-сәулелік разряд (ПСР) әдістерімен сутегі алу тәсілі, микроқұрылымды, бетті морфологияны зерттеуге арналған металлографиялық талдау, фазалық құрамы және кристаллографиялық құрылымдарды зерттеуге арналған рентгендік фазалық талдау, гидрлеу/дегидрлеу процестерін зерттеу, шарлы қондырғыла ұнтақтау және гомогенизация диірмен,термиялық белсендіру, адсорбциялық порометрия, гаволностатикалық сынақ, иілу кезінде беріктік шегін анықтау.

Результаты работы в соответствии с календарным планом на 2023 год: – завершена разработка нового способа получения водорода и установки для проведения прикладных исследований. Проведена экспериментальная отработка способа получения водорода в СВЧ-разряде и ППР. Проведены комплексные пуско-наладочные работы для отработки и реализации выбранного способа получения водорода и определены параметры экспериментов на разработанной установке для прикладных исследований, – определено влияние термоциклических процессов сорбции/десорбции на стабильность эксплуатационных свойств сорбционных материалов для хранения водорода. Изучено влияние многократных процессов гидрирования\дегидрирования на структурно-фазовое состояние и эксплуатационные свойства водородоемких материалов. Проведены работы по исследованию структурно-фазовых превращений и дефектной структуры интерметаллического сплава-накопителя водорода на основе интерметаллидов титана в процессе высокотемпературных ресурсных испытаний, – завершена разработка конструкции топливного элемента и проведена оценка пиковых характеристик твердооксидного топливного элемента. Проведены испытания блока при максимально возможной для данного типа ТЭ плотности тока и температурной зависимости, а также оптимизированы рабочие параметры ТЭ. По результатам исследований получены авторские свидетельства на изобретения и опубликованы научные статьи.

2023 жылға арналған күнтізбелік жоспарға сәйкес жұмыс нәтижелері: – cутекті алудың және қолданбалы зерттеулер жүргізуге арналған қондырғының жаңа әдісін әзірлеу аяқталды. АЖЖ-разрядты және ПСР сутекті алу тәсілін тәжірибелік пысықтау жүргізілді. Сутекті алудың таңдалған әдісін пясықтау және іске ыру үшін кешенді іске қосу-реттеу жұмыстары жүргізілді және қолданбалы зерттеулерге арналған әзірленген қондырғыда эксперименттердің параметрлері анықталды. – термоциклді сорбция/десорбция процестерінің сутекті сақтауға арналған сорбциялық материалдардың пайдалану қасиеттерінің тұрақтылығына әсері анықталды. Сутекті көп қажет ететін материалдардың құрылымдық-фазалық күйіне және пайдалану қасиеттеріне бірнеше гидрлеу\дегидрлеу процестерінің әсері зерттелді. Жоғары температуралы ресурстық сынақтар процесінде титан интерметаллидтері негізінде сутегі жинақтағыш-металлдық қорытпаның құрылымдық-фазалық түрленулерін және ақаулы құрылымын зерттеу бойынша жұмыстар жүргізілді, – отын ұяшығының конструкциясын әзірлеу аяқталды және қатты оксидті отын ұяшығының ең жоғары сипаттамаларын бағалау жүргізілді. ОЭ-нің осы түрі үшін мүмкін болатын ең жоғары ток тығыздығы мен температураға тәуелділікте блокты сынау жүргізілді, сондай-ақ ОЭ-нің жұмыс параметрлері оңтайландырылды. Зерттеу нәтижелері бойынша өнертабыстарға авторлық куәліктер алынды және ғылыми мақалалар жарияланды.

Методика получения водорода плазмо-химическим способом; установка для прикладных исследований по получению водорода СВЧ-разрядом; способ твердофазного механохимического синтеза порошковой смеси методом комбинирования технологических процессов; опытные образцы водород-аккумулирующего материала на основе орто-сплавов; метод формирования твердооксидного топливного элемента; модельные образцы электродов твердооксидных топливных элементов; перспективные материалы для электродов ТЭ с диспергированными моно и биметаллическими наночастицами металлов; методика синтеза и стабилизации металлсодержащих наночастиц; методика получения наночастиц и матрицы-подложки; способ получения моно- и биметаллических наночастиц металлов на оптимальных носителях.

Сутекті плазмалық-химиялық тәсілмен алу әдістемесі; сутекті АЖЖ-разрядпен алу бойынша қолданбалы зерттеулерге арналған қондырғы; технологиялық процестерді біріктіру әдісімен ұнтақ қоспасын қатты фазалы механохимиялық синтездеу тәсілі; орто-қорытпалар негізінде сутегі-жинақтаушы материалдың тәжірибелік үлгілері; қатты оксидті отын элементін қалыптастыру әдісі; қатты оксидті отын элементтері электродтарының модельдік үлгілері; металдардың көпіршікті моно және биметалдық нанобөлшектері бар ТЭ электродтарына арналған перспективалық материалдар; құрамында металы бар нанобөлшектерді синтездеу және тұрақтандыру әдістемесі; нанобөлшектер мен матрица-төсенішті алу әдістемесі; оңтайлы тасымалдағыштарда металдардың моно - және биметалдық нанобөлшектерін алу тәсілі.

Создание научно-технического задела для развития Казахстана в области водородных технологий; повышение эффективности использования энергоресурсов для обеспечения народное хозяйство надежными, компактными и безопасными источниками, работающими на водороде для различных нужд; развитие экологически чистой энергетики и принятие обществом идей водородной экономики.

Қазақстанның сутегі технологиялары саласында дамуының ғылыми-техникалық негіздерін жасау; халық шаруашылығын әртүрлі қажеттіліктер үшін сутегімен жұмыс істейтін сенімді, жинақы және қауіпсіз көздермен қамтамасыз ету үшін энергетикалық ресурстарды пайдалану тиімділігін арттыру; таза энергетиканы дамыту және сутегі экономикасы идеяларын қоғаммен қабылдау.

Водородные технологии, экологически чистая энергетика, водородная экономика.

Сутегі технологиялары, экологиялық таза энергетика, сутегі экономикасы.

UDC indices
621.039.533.6; 621.762:669.2
International classifier codes
53.39.31; 44.31.39;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Альтернативная энергетика; Водородная энергетика; Получение водорода; Хранение водорода; Топливный элемент;
Key words in Kazakh
Баламалы энергетика; Сутегі энергетикасы; Сутегін алу; Сутегін сақтау; Отын элементі;
Head of the organization Батырбеков Эрлан Гадлетович Доктор физико-математических наук / профессор
Head of work Скаков Мажын Канапинович Доктор физико-математических наук / профессор
Native executive in charge Миниязов Арман Жанарбекович нет, магистр, студент докторантуры