Украинское ноу-хау — суперконденсатор

10 августа, 2007, 12:52 Распечатать Выпуск №29, 10 августа-17 августа

На прошедшем в минувшем году конкурсе в Силиконовой долине в Калифорнии группа украинских ученых ...

На прошедшем в минувшем году конкурсе в Силиконовой долине в Калифорнии группа украинских ученых из Национального технического университета Украины (КПИ) завоевала первое место со своим проектом эффективного накопителя электроэнергии. На конкурсе, в частности, говорилось о том, что это изобретение делает реальным создание достаточно дешевого электромобиля с удивительными характеристиками — он будет быстро разгоняться и не будет при этом задыхаться на подъемах.

Остается только пожелать успеха талантливым украинским ученым и подивиться зигзагу удачи, который выпал им на берегах Тихого океана. Обозреватель «Зеркала недели» встретился на кафедре физической химии КПИ с автором этой работы — профессором Юрием МАЛЕТИНЫМ. Вот что рассказал Юрий Андреевич о том, какие возможности открывает суперконденсатор, разработанный на кафедре, перед современной техникой:

— По некоторым характеристикам конденсаторам нет равных — в импульсе они могут дать огромную мощность, разрядившись в считанные секунды. Поэтому они очень хороши в сочетании с аккумуляторами, которые способны обеспечивать электропитание достаточно долго, если, однако, не перегружать их. При этом следует иметь в виду, что конденсаторы не призваны заменить аккумуляторы. У каждого из них — свое поле работы. Суперконденсатор — это элемент, удачно дополняющий аккумулятор и дающий возможность создать универсальный источник питания. Он позволяет легко завести автомобильный двигатель (на любом морозе!), с его помощью можно проводить сварку и много других операций.

Сами по себе аккумуляторы всем хороши, но как только вы попытаетесь «снять» с аккумулятора большую мощность, вы его погубите. Он может даже загореться, как это не раз случалось не так давно в леп-топах некоторых фирм. Но благодаря суперконденсаторам удается в полтора-два раза продлить срок службы аккумуляторных батарей и обеспечить их безопасную работу. Во многих ситуациях они незаменимы — у них неограниченное количество циклов заряд/разряд, они способны выдать в импульсе большую мощность с высоким коэффициентом полезного действия. При этом они не разогреваются. Конечно, если вам нужно получать небольшой ток в течение многих часов, для этого лучше брать аккумулятор. Если же нужен большой импульс тока в течение нескольких секунд — тогда вне конкуренции суперконденсатор.

— Чем ваши суперконденсаторы лучше других?

— Мы научились использовать новые материалы, и, кроме того, внесли изменения в конструкцию. В наших конденсаторах удалось достичь самое низкое внутреннее сопротивление и, соответственно, самую высокую мощность при высоком коэффициенте полезного действия.

Областей использования такого суперконденсатора может быть очень много. Японцы первые использовали его для защиты памяти персональных компьютеров и для сглаживания пиковых нагрузок. Например, при запуске жесткого диска в леп-топе происходит всплеск по мощности, но суперконденсатор его сглаживает, в отличие от батареи, для которой этот всплеск губителен.

Сегодня это преимущество суперконденсаторов нашло широчайшее применение в бытовой электронике: в цифровых камерах, сотовых телефонах, леп-топах. Здесь они ставятся параллельно с литий-ионным аккумулятором или с другой батареей. Аналогично суперконденсатор сегодня работает и на гибридных автомобилях.

В последние десятилетия громкие аварии на электростанциях, когда выходили из строя огромные сети, потрясли многие развитые страны. Для их предотвращения ученые со временем также собираются использовать суперконденсаторы.

Не меньшие перспективы у суперконденсаторов и в электроэнергетике, где все шире внедряются ветровые электростанции и солнечные батареи. Дело в том, что потребителю нужна электроэнергия не только тогда, когда светит солнце или дует ветер, но и в другое время суток. Поэтому нужны буферные устройства. И для этой цели в ветро- и солнечной энергетике могут эффективно использоваться суперконденсаторы. Они возьмут на себя пиковые нагрузки.

— Насколько ваши разработки защищены патентами?

— К сожалению, все прежние патенты (и российские, и украинские), которые мы брали еще в Академии наук, потеряли свою силу. В той организации, с которой сотрудничали лет десять назад, мы являемся только авторами изобретений — эти патенты действующие, но они принадлежат американской компании. Поэтому сейчас, если хотим самостоятельно выйти на рынок, мы вновь должны нарабатывать интеллектуальную собственность, так как прежняя уже... не действует.

— Сергей Лобойко рассказывал мне, что вы получили первую премию на конкурсе в Силиконовой долине?

— Я не ездил на конкурс в 2006 году — был в Силиконовой долине только в 2005 году, когда там конкурс еще не проводился. А в прошлом году наш проект занял первое место.

— Что означает для вас первое место?

— Ничего. Хотя бы премию выдали или какой-то грант на работу. Пока одни обещания и не более того…

— Насколько реальны перспективы использования суперконденсаторов при создании более экономичных и экологически чистых автомобилей?

— Гибридные автомобили и электромобили уже разъезжают по Америке и являются последним писком моды в богатых районах страны, например в Калифорнии. Некоторые из них пока еще дороги для рядового американца. Но события развиваются в таком направлении, что вскоре в цивилизованных странах на допотопном, экологически нечистом автомобиле тебе попросту не разрешат выехать на улицы уважающего себя города. Многие известные компании уже взялись за выпуск «гибридных» автомобилей. Для города этому новшеству цены нет. Бензиновый двигатель в таких автомобилях сильно уменьшен (и, соответственно, уменьшены расход бензина и загрязнение окружающей среды!), а мощность при ускорении обеспечивается с помощью электродвигателя. Для питания электродвигателя используются блоки аккумуляторов и суперкондесаторов. Кроме того, суперкондесатор позволяет рекуперировать энергию (т.е. закачать ее в конденсатор и затем использовать), которая выделяется при торможении или спуске с горы.

Такова история суперконденсаторов сегодня, а какой она станет через несколько лет — мы с вами увидим.

Оставайтесь в курсе последних событий! Подписывайтесь на наш канал в Telegram
Заметили ошибку?
Пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter
Добавить комментарий
Осталось символов: 2000
Авторизуйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Всего комментариев: 0
Выпуск №47, 7 декабря-13 декабря Архив номеров | Содержание номера < >
Вам также будет интересно