Об увеличении ресурсов автономных подводных аппаратов путем применения источников морской среды и изменения конструкции

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Рассмотрена возможность увеличения энергетического ресурса автономных подводных аппаратов за счет источников морской среды (растворимых в воде газов, газогидратов) с получением водорода для электрических батарей. Предложена конструкция автономного подводного аппарата, основанная на эффектах кавитации, в которой использованы сопло Лаваля, мембраны и фотохимическое разложение газов, например сероводорода, с целью получения водорода. Выполнена оценка увеличения запаса хода автономного подводного аппарата, обеспечиваемого извлекаемым из воды водородом. Повышение запаса хода может составлять несколько сотен километров (сотни морских миль). Помимо подвижных автономных подводных аппаратов предложено создавать стационарные электростанции на глубине, действующие на аналогичных принципах работы. В случае стационарных электростанций для вращения лопастей импеллера предположено применять восходящие водные потоки с морских глубин. Стационарные электростанции могут обеспечивать подзарядку дронов типа автономного подводного аппарата водородом или непосредственно электричеством. Сочетание подводных аппаратов-дронов и электростанций на глубине обеспечит комплексное изучение морского дна и охрану важных подводных объектов.
EDN: WRHGYQ, https://elibrary/wrhgyq

Литература

[1] Бочаров Л. Необитаемые подводные аппараты: состояние и общие тенденции развития. Электроника: Наука, Технология, Бизнес, 2009, № 7, с. 62–69.

[2] Филиппов С., Голодницкий А. Топливные элементы и водородная энергетика. Энергетическая политика, 2020, № 11, с. 28–39.

[3] Ахмедов Р.Б., Кириченко О.В. Способ добычи сероводорода из морской воды и устройство для его осуществления. Патент РФ 1799365. Заявл. 10.014.1991, опубл. 28.02.1993.

[4] Ахмедов Р.Б., Кириченко О.В. Способ добычи сероводорода из морской воды и устройство для его осуществления. Патент СССР 1799365. Заявл. 10.04.1991, опубл. 28.02.1993.

[5] Иванов А.Н. Гидродинамика развитых кавитационных течений. Ленинград, Судостроение, 1980. 237 с.

[6] Федоткин И.М., Гулый И.С. Кавитация, кавитационная техника и технология, их использование в промышленности. Ч. 1. Киев, Полиграфкнига, 1997. 839 с.

[7] Кириллов А.И., Ротинян Е.М. Механика жидкости и газа. Сопло Лаваля. Санкт-Петербург, Практикум, 2017. 21 с.

[8] Воропаев С.А., Днестровский А.Ю., Скоробогатский В.Н. и др. Экспериментальное изучение процессов образования наноалмазов и фуллеренов при кавитации в смеси этанол-анилин. Доклады Академии наук, 2014, т. 459, № 2, с. 162–165, doi: https://doi.org/10.7868/S0869565214320127

[9] Алекин О.А., Ляхин Ю.И. Химия океана. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1984. 344 с.

[10] Driver R.B., Fletcher E.A. Hydrogen and sulfur from Н2S. The economics of quench process. Energy, 1985, vol. 10, no. 7, pp. 831–842, doi: https://doi.org/10.1016/0360-5442(85)90116-1

[11] Савинов Е.Н., Груздиков Ю.А., Парамон В.Н. Суспензии полупроводников с микрогетеро-переходами — новый тип высокоэффективных фотокатализаторов получения водорода из водных растворов сероводорода или сульфидиона. Химическая физика, 1988, т. 7, № 8, с. 1070–1081.

[12] Знак З.О., Яворский В.Т., Оленыч Р.Р. Получение водорода в технологии полимерной серы. Водородная энергетика будущего и металлы платиновой группы в странах СНГ. Москва, МИРЭА, 2005, с. 206–209.

[13] Гришин С.Г., Калинников А.А., Красноштанов В.Ф. и др. Экспериментальное исследование радиолиза сероводорода. ВАНТ. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология, 1987, № 2, с. 43–44.

[14] Курочкин А.К., Мотин Н.В., Алексеев С.З. и др. Кавитационная конверсия мазута газовых конденсатов в дизельнобензиновые дистилляты. Сфера, нефть и газ, 2018, № 2 (64), с. 64–74.

[15] Кулагин В.А. Методы и средства технологической обработки многокомпонентных сред с использованием эффектов кавитации. Автореф. дисс. … док. тех. наук. Красноярск, КГТУ, 2004. 48 с.

[16] Карпов Д.А., Литуновский В.Н. Водородная энергетика: хранение водорода в связанном состоянии. Обзор О-106. Санкт-Петербург, Росатом, АО НИИЭФА, 2016. 94 с.

[17] Тарасов Б.П., Каган К.Л., Фурсиков П.В. и др. Металлогидридный аккумулятор водорода многократного действия с улучшенным теплообменом. Патент РФ 167781. Заявл. 27.11.2015, опубл. 10.01.2017.

[18] Карпов Д.А., Литуновский В.Н. Аккумулятор для хранения водорода в связанном состоянии и картридж для аккумулятора. Патент РФ 2606301. Заявл. 27.05.2015, опубл. 10.01.2017.

[19] Веб-сайт ООО «Гидрогениус». URL: http://www.promnavigator.ru (дата обращения: 10.10.2023).