Среди финалистов Всероссийского студенческого форума в номинации «Научный прорыв» есть проект «Выработка тепловой и электрической энергии для удалённых потребителей с использованием нетрадиционных источников энергии». Один из участников проекта Мурат Жабаев, студент 5-го курса электроэнергетического факультета Оренбургского государственного университета, поделился с корреспондентом STRF.ru деталями научной работы и проблемами внедрения результатов.

Мурат, чем вас заинтересовала эта тема?

– Перспективами практического применения, например в фермерских хозяйствах, где есть органические отходы.

Наша кафедра теплоэнергетики уже несколько лет ведёт разработки в области использования нетрадиционных источников энергии. Взять эту тему посоветовал мой научный руководитель кандидат технических наук, доцент Сергей Александрович Наумов.

Какова цель проекта?

– Цель в том, чтобы обеспечить энергией потребителя, который находится в удалении от центральных источников энергии, будь то тепловые или электрические сети.

В рамках проекта мы разрабатываем три системы в виде макета установки: автономное водоснабжение; газо- и теплообеспечение из органических отходов – навоза, испорченных продуктов, упавших листьев; выработка электрической энергии из биогаза и воды.

Макет установки расположен на кафедре теплоэнергетики Оренбургского государственного университета. Вода подаётся в водонапорную башню из реки с помощью гидротаранного комплекса. Подача воды составляет 4,25 килограмма за 1 секунду. Загрузка органических отходов в биогазовой установке – 2 тонны в сутки. Выработка биогаза – примерно 60 кубов в сутки. Сжигая биогаз, мини-ТЭЦ вырабатывает пар. Полученный пар поступает на паровую турбину, которая, раскручиваясь, приводит в движение вал генератора, где вырабатывается электроэнергия – 0,5 мегаватта.

Общий вид макета комплекса

Кто, кроме вас, принимает в участие в проекте?

– Студенты из моей группы Павел Русаков и Линар Яналин, а также заведующий кафедрой Виталий Юрьевич Соколов и ещё один мой научный руководитель Алексей Викторович Садчиков.

Наша задача заключалась в создании полноценного комплекса, собранного в единую систему выработки.

Схематическое расположение оборудование мини-ТЭЦ

На какой стадии реализация проекта?

– Техническая часть проекта – разработка и патентование конструкции некоторых агрегатов комплекса, экономический расчёт – закончена. Сейчас идёт составление бизнес-плана, поиск инвесторов и грантов.

Подобные установки где-то уже используются?

– Биогазовая установка стоит в посёлке Самородово под Оренбургом. Эта установка послужила прототипом для нашего исследования и была взята за основу при проектировании.

Схематическое расположение оборудования биогазовой установки

Есть ли проблемы с внедрением таких установок?

– Основные проблемы – экономические. Это высокая цена установки и срок её окупаемости, около 7–12 лет. Если же снизить расходы на капиталовложения, то придётся заменить часть оборудования менее технологичным, с меньшим КПД.

К счастью, прогресс не стоит на месте, и совершенно новые конструкции разрабатываются с учётом их экономического эффекта. А значит, со временем некоторые конструкции и агрегаты нашего комплекса можно будет заменить более дешёвыми и эффективными.