image description

Инновации в мире науки

435

Высокий темп освоения новых знаний, создание наукоемкой продукции и передовых технологий, а также масштабные исследования обеспечивают эффективное решение комплекса задач. Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций в рубрике #инновации_в_мире_науки каждую неделю рассказывает о мировых технологических лидерах и инновациях научно-технического развития в области обеспечения безопасности.

Успешно испытан первый в мире дрон с водородным двигателем, дальностью 1000 км и с массой более тонны

scre23enshot_1.jpg

В высокотехнологичном индустриальном парке Фэнсян в Китае успешно завершился первый тестовый полет электрического дрона вертикального взлета и посадки, работающего на жидком водороде. Этот проект стал результатом совместной работы предприятий из Пекина и провинции Шэньси, что ознаменовало важный шаг в развитии технологий водородной энергетики. Сам проект был реализован усилиями трех ключевых компаний: Shaanxi Tongchen Cryogenic Technology, Dream Chasing Aerospace Technology и Beijing Jiaqing New Energy Technology.

Успешные испытания

В Китае впервые подняли в воздух тяжелый беспилотник DF600 Jinghong с вертикальным взлетом и посадкой. Его двигатели работают на водородных топливных ячейках, а дальность полета достигает 1 тыс. км.

9 января 2025 г. в зоне промышленного развития новых высоких технологий Фэнсян в городе Баоцзи, провинция Шэньси на северо-западе Китая успешно прошли испытания первого в стране беспилотника на водородном топливе вертикального взлета и посадки. Разработка этого дрона осуществлялась совместно компаниями из Пекина и провинции Шэньси.

Беспилотный летательный аппарат способен перевозить грузы весом от 120 до 160 кг, а его максимальная взлетная масса составляет 1,2 тонны. Со слов инженеров-конструкторов, аппарат DF600 Jinghong оснащен поворотными двигателями, что позволяет ему переходить из вертикального взлета в горизонтальный полет, как у самолета.

«Водород является чистым альтернативным источником энергии, который может значительно увеличить время автономной работы дронов по сравнению с традиционным авиационным топливом и аккумуляторами. Ожидается, что дальность полета на одном водородном топливном элементе превысит 1 тыс. км, что открывает широкие перспективы для применения и огромный коммерческий потенциал», - сказал руководитель проекта по разработке DF600 Jinghong Ли Юнсинь (Li Yongxin).

Испытания прошли успешно, и разработчики планируют совершенствовать системы управления. В ближайшее время китайские компании начнут развивать инфраструктуру в Китае для хранения и доставки водорода.

Разработка

Проектированием водородной криогенной топливной системы занималась компания Shaanxi Tongchen Cryogenic Technology, основанная китайскими учеными из Сианьского университета Цзяотун. Они разработали ключевые технологии для хранения, транспортировки и безопасного использования водорода.

Само воздушное судно DF600 Jinghong спроектировала компания Dream Chasing Sky Technology, созданная выпускниками Университета Цинхуа.

Водородные топливные ячейки для DF600 Jinghong предоставила компания Beijing Jiaqing. Именно они обеспечивают дальность полета до
1 тыс. км при использовании воздушного охлаждения. Воздушное охлаждение использует воздух, который проходит через специальные ребра на корпусе двигателя, отводя тепло от его поверхности. Воздушное охлаждение обходится дешевле как в установке, так и в обслуживании, благодаря своей простоте. Однако при повышении требований к мощности двигателя возможны ограничения из-за его менее эффективного охлаждения.

Водород

Водород - это самый распространенный химический элемент в мире. На Земле он встречается в основном в виде соединений. Простое вещество водород состоит из двухатомных молекул. Водород взаимодействует с простыми и сложными веществами и способен проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

Основные источники для получения водорода в промышленности - метан, содержащийся в природном газе, и вода. Специалисты отмечают также перспективность разделения попутных газов коксового производства, которые на большинстве предприятий сжигаются. Водород входит в состав самого распространенного вещества на Земле - воды (11,19% водорода по массе), в состав соединений, слагающих угли, нефть, природные газы, глины, а также организмы животных и растений т.е. в состав белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и других.

Технологии конечного использования водородной энергии, в отличие от традиционных технологий, еще не отработаны. Водородная энергетика предполагает использование водорода или водородосодержащих соединений для выработки энергии, которая будет поставляться для любых практических целей. В настоящее время ученые экспериментирует с водородной энергетикой во всех секторах экономики: генерация, хранение и распределение энергии; электричество, тепло и охлаждение для зданий и домашних хозяйств; отрасли промышленности; транспорт; добыча и производство сырья.

Энергоэффективность и устойчивость являются двумя важными факторами, определяющими энергетический переход от нынешней экономики, основанной на ископаемом топливе, к экономике замкнутого цикла. Замкнутый цикл - устойчивое использования возобновляемого топлива. Водородный энергетический ресурс является новым возобновляемым источником энергии.

Снижение стоимости водородной энергетики - непростая задача. Нужны работы в области: повышения производительности с помощью различных стратегий, повышения емкости хранения, повышения производительности различных видов силовых устройств. Технологии конечного использования водородной энергии, в отличие от традиционных технологий, еще не отработаны. Однако они предлагают значительные преимущества с точки зрения низкого или нулевого уровня выбросов и гибкости в отношении источников топлива.

Поскольку это неотработанные технологии, их стоимость высока, а надежность и долговечность еще не доказаны. По мнению китайских исследователей, в будущей схеме безуглеродной энергетики и транспорта водород играет ключевую роль, поскольку он является самым энергоемким видом экологически чистого топлива.

 

Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики

Исследователи из Великобритании обнаружили необычное свойство нового катализатора для разложения аммиака: он увеличивает свою активность, нарушая привычные законы химии. Это открытие может стать основой для создания более экологичных технологий.

Британские учёные разработали катализатор, который не просто сохраняет свою активность, но и увеличивает её в процессе работы. Это открытие ставит под сомнение устоявшиеся представления о химических реакциях и законах физики. Оно станет прорывом в производстве экологически чистого водорода.

Аммиак считается одним из самых энергоёмких носителей, но для его использования требуется разделить его на водород и азот. Эту задачу эффективно решают катализаторы, такие как рутений — редкий элемент, способный ускорять химические реакции. Исследователи из университетов Ноттингема, Бирмингема и Кардиффа создали катализатор на основе графита с нанокластерами рутения.

Наночастицы рутения вступали в реакцию с аммиаком, разлагая его на водород и азот. Удивительно, но чем дольше катализатор работал, тем выше становилась его эффективность.

«Мы заметили, что активность катализатора увеличивается со временем, что противоречит привычным процессам дезактивации. Чтобы понять природу этого явления, мы изучили его структуру с помощью сканирующего просвечивающего электронного микроскопа», — рассказал доктор Ифань Чен, сотрудник химического факультета Ноттингемского университета.

Оказалось, что в процессе работы рутений собирается в нанокластеры размером 2–3 нм², формирующие пирамидальные структуры. Это увеличивает площадь активной поверхности катализатора, что и объясняет рост его эффективности.

Для создания катализатора использовали метод магнетронного распыления, при котором рутений осаждается на графитовый стержень. Такой подход обеспечивает максимальную доступность атомов рутения для взаимодействия с аммиаком.

Профессор Андрей Хлобыстов отметил, что открытие открывает новые перспективы в разработке катализаторов для получения водорода. «Этот прорыв может ускорить переход к экологически чистой энергетике и помочь в достижении целей по снижению углеродных выбросов», — подчеркнул он.

Новое исследование задаёт направление для разработки самосовершенствующихся систем, которые способны поддерживать устойчивое производство водорода и сократить зависимость от ископаемого топлива.

 

На выставке CES представили умный мотошлем с искусственным интеллектом

Компания Intelligent Cranium Helmets представила на выставке CES 2025 в Лас-Вегасе мотоциклетный шлем с искусственным интеллектом, который повышает безопасность и существенно снижает зависимость водителей от смартфонов.

helmet.jpg

Особенность нового шлема — система кругового обзора, охватывающая до 300°. Разработчики заявляют, что благодаря встроенной фронтальной экшн-камере с углом обзора 120° и датчикам, обеспечивающим обзор в 240°, мотоциклистам не нужно поворачивать голову для контроля дорожной ситуации.

Кроме того, разработчики оснастили шлем автоматической системой вызова экстренных служб. В случае аварии, если водитель остается неподвижным более 15 секунд, устройство самостоятельно вызывает экстренные службы и поддерживает связь до прибытия помощи. Также шлем предупреждает водителя при выезде из полосы движения, чтобы снизить риск столкновения с другими транспортными средствами.

«Наша мантра — безопасность. Мы хотим гарантировать, что водители получат максимально безопасный опыт во время движения по дорогам», — заявил представитель компании. Шлем оборудован проекционным дисплеем, который отображает важную информацию, не отвлекая внимания от дороги.

Устройство может работать от 5 до 7 часов без подзарядки. В настоящее время шлем весит 3,7 кг, но разработчики планируют уменьшить его вес до 3,3-3,4 кг. Встроенная экшн-камера позволяет записывать поездки с помощью голосовых команд, избавляя от необходимости использовать смартфоны и другие внешние устройства.

Благодаря системе связи на основе Bluetooth и технологии Mesh, мотоциклисты могут оставаться на связи с другими участниками поездки независимо от расстояния между ними. Разработчики утверждают, что их изобретение не только защищает, но и существенно улучшает езду на мотоцикле.


Искать похожие новости:

Будь готов

Другие новости


Назад
Министерство
Закрыть
Закрыть Закрыть Закрыть
Закрыть

Центральный аппарат МЧС

Территориальные управления

Департаменты

Закрыть

Территориальные управления

Закрыть