Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00786 BR21882200-OT-23 0123РК01187
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Промежуточный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 2 311
Total number of pages Patents Illustrations
174 1 77
Amount of funding Code of the program Table
312000000 О.1172 28
Code of the program's task under which the job is done
01
Name of work
Разработка и исследование инновационных технологий, материалов и устройств для получения, хранения водорода и генерации электроэнергии
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Технология
Report authors
Скаков Мажын Канапинович , Бакланов Виктор Владимирович , Коянбаев Ерболат Тайтолеуович , Миниязов Арман Жанарбекович , Бакланова Юлия Юрьевна , Соколов Игорь Андреевич , Мухамедова Нурия Мейрамкановна , Туленбергенов Тимур Рымбекович , Жанболатова Ғайния Қайырдықызы , Бачурин Иван Андреевич , Уркунбай Азамат Серикказыулы , Қайырбекова Әсел Жанарбекқызы , Агатанова Алина Армановна ,
0
1
2
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 и генерации энергии

Зерттеу нысаны – сутекті және оны сақтауға арналған материалдарды алу тәсілін әзірлеуден бастап сутекті пайдалану және энергия өндіру бойынша материалдар мен құрылғыларды әзірлеуге дейінгі тұйық қайталым.

Цель НИР – разработка инновационных технологий, материалов и устройств для получения и хранения водорода, а также для электрохимической генерации электроэнергии на его основе с учетом энергетических ресурсов и потребностей Республики Казахстан.

ҒЗЖ мақсаты – Қазақстан Республикасының энергетикалық ресурстары мен қажеттіліктерін ескере отырып, сутекті алуға және сақтауға, сондай-ақ электрэнергиясының негізінде оны электрхимиялық өндіруге арналған инновациялық технологияларды, материалдар мен құрылғыларды әзірлеу

Методы исследования – способ получения водорода методом пиролиза метана в сверхвысокочастотном (СВЧ)–разряде, масс-спектрометрия состава остаточного газа, оптическая спектрометрия высокого разрешения, измельчение исходных компонентов, механосинтез, ИК-спектроскопия, термогравиметрия, электрохимическое травление, ультразвуковая обработка, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, измерения микротвердости, гравиметрическая порометрия, газопроницаемость, метод импедансной спектроскопии, просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия

Зерттеу әдістері – аса жоғары жиілік (АЖЖ)-разрядында метан пролизі әдісімен сутекті алу тәсілі, қалдықты газ құрамын масс-спектрметрлеу, жоғары ажыратымдылықты оптикалық спектрметрлеу, шығыс компоненттерін ұсақтау, механикалық синтез, ИҚ-спектроскопия, термогравиметрия, электрохимиялық ою, ультрадыбыстық өңдеу, индуктивті байланысқан плазмалық масс-спектрометрия, микроқаттылықты өлшеу, гравиметриялық порозиметрия, газ өткізгіштігі, кедергі спектроскопиясы, трансмиссиялық және сканерлеу электронды микроскопия.

Результаты работы в соответствии с календарным планом на 2023 год: – изучены существующие способы получения водорода и обоснованы предлагаемые методы с применением СВЧ-разряда на основе существующего экспериментального оборудования, – определены условия и параметры по увеличению эффективности степени разложения метана при получении водорода и углерода плазменным пиролизом с применением СВЧ-разряда, – определены оптимизированные составы и структуры металлогидридных систем хранения водорода на основе LaNi5 для достижения высокой емкости по водороду, синтезированы мезопористые конденсаторы водорода путем индивидуальной сополимеризации ААм и ПААм с микроволокнами целлюлозы, с последующией иммобилизацией графеноподобных материалов, получены образцы микро- и нановолокон целлюлозы из растительной биомассы, для синтеза конденсатора водорода, – проведены исследования по испытанию электродных материалов и блока МЭБ, проведен сравнительный анализ предложенных материалов, получены материалы макропористых кремниевых электродных структур и мезопористых кремниевых мембран, разработан способ модификации активированного угля для использования в качестве носителя, проведен подбор оптимизированных составов для металлогидридного электрода высокой удельной емкости и устойчивости, получены результаты испытания коммерческого LSD NiMH-аккумулятора, проведен сравнительный анализ получения и запасения водорода методом электролиза.

2023 жылға арналған күнтізбелік жоспарға сәйкес жұмыс нәтижелері: – сутекті алудың қолданыстағы тәсілдері зерделенді және қолданыстағы эксперименттік жабдықтардың негізінде АЖЖ-разрядын қолдана отырып, ұсынылатын әдістер негізделді, – АЖЖ-разрядын қолдана отырып, плазмалық пролизбен сутекті және көміртекті алу кезінде метанның ыдырау дәрежесінің тиімділігін арттыру шарттары мен параметрлері анықталды, – сутегінің жоғары сыйымдылығына қол жеткізу үшін LaNi5 негізінде сутекті сақтайтын металгидридті жүйелердің оңтайландырылған құрамы мен құрылымы анықталды, целлюлоза микроталшықтарымен ААм және ПААм жеке сополимерлеу, кейіннен графен тәрізді материалдарды иммобилизациялау арқылы мезокеуекті сутегі конденсаторлары синтезделді, сутегі конденсаторын синтездеу үшін өсімдік биомассасынан целлюлозаның микро- және наноталшықты үлгілері алынды, – электрод материалдарын және МЭБ блогын сынау бойынша зерттеулер жүргізілді, ұсынылған материалдарға салыстырмалы талдау жүргізілді, макрокеуекті кремний электрод құрылымдары мен мезокеуекті кремний мембраналарының материалдары алынды, тасымалдағыш ретінде пайдалану үшін белсендірілген көмірді модификациялау тәсілі әзірленді, меншікті сыйымдылығы және төзімділігі жоғары металгидридті электрод үшін оңтайландырылған құрамдарына іріктеу жүргізілді, коммерциялық LSD NiMH-аккумуляторды сынау нәтижелері алынды, электролиз әдісімен сутекті алу және қор жинаудың салыстырмалы талдауы жүргізілді.

Разработка систем хранения и транспортировки водорода на основе водородоемких интерметаллических соединений и полимер-углеродного материала многократного действия, развитие способов получения водорода на основе пиролиза и электролиза и создание низкотемпературных топливных элементов.

Сутекті көп қажет ететін интерметалды қосылыстар мен көп әрекетті полимер-көміртекті материал негізінде сутекті сақтау және тасымалдау жүйелерін әзірлеу, пиролиз бен электролиз негізінде сутекті алу тәсілдерін дамыту және төмен температуралы отын элементтерін жасау

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, электрохимия

Сутегі технологиялары, экологиялық таза энергетика, сутегі экономикасы, электрохимия

UDC indices
621.039.533.6; 621.762:669.2
International classifier codes
53.39.31; 44.31.39; 31.15.33;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Водород; Получение водорода; СВЧ-разряд; Металлогидриды; Топливные элементы; Преобразование энергии;
Key words in Kazakh
Сутегі; Сутегін алу; АЖЖ-разряд; Металл гидридтер; Отын элементтері; Энергияны түрлендіру;
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