Существенным недостатком углеводородного топлива является его низкая нормальная скорость горения, что проявляется в пропусках воспламенения топливной смеси в камере сгорания ДВС. Это вызвано ее нестабильным самовоспламенением, особенно на режимах, характеризуемых низкими частотами вращения и нагрузками. Применение водорода в качестве топлива для ДВС, благодаря его уникальным физико-химическим свойствам, позволяет полностью компенсировать указанный недостаток.

Следует отметить интересный, в научно-практическом смысле, аспект применения квантохимического метода в процессе регенерации энергии выхлопных газов. В патентуемой нами технологии квантохимической конверсии исходного топлива используется уникальная возможность регенерации не только тепловой, но и химической составляющей энергии выхлопных газов, которые содержат продукты неполного сгорания топлива (СО, СН и др.). Содержащаяся в них химическая энергия используется для повышения активности и эффективности процесса конверсии исходного топлива.

Конверсия автомобильного топлива в водород

Применяемая в реакторе «Кванттор» предварительная конверсия углеводородного топлива в Н2 и СО открывает новые возможности на пути создания двигателя для гиперзвукового самолета. Самолеты в ХХI веке должны летать на гиперзвуковых скоростях, а для этого в их двигателях необходимо гармонично объединить черты авиационной и космической техники. В гиперзвуковом ПВРД — прямоточном воздушно-реактивном двигателе — не используется никаких вращающихся частей, при этом самолет, оснащенный таким двигателем, будет способен покрывать сотни километров за считанные минуты и сделает недорогими и космические полеты. Гиперзвуковые ПВРД дадут возможность создать три категории гиперзвуковых летательных аппаратов: крылатые ракеты, самолеты (например, истребители и стратегические бомбардировщики) и, наконец, космические аппараты, способные взлетать и приземляться, как обычные авиалайнеры.

Комбинированный Прямоточный Воздушно-Реактивный Двигатель (КПВРД) для Воздушно-Космических Самолётов (ВКС)

Кванттор - управление скоростью конверсии химической энергии углеводородного топлива

Применение технологии «Кванттор» в составе электростанций дает возможность организовать надежное и экономичное энергоснабжение нефтегазовых месторождений. Высокий КПД реактора «Кванттор» и низкие эксплуатационные затраты позволяют значительно снизить энергоемкость нефтедобычи.

Важным достоинством реактора «Кванттор» является его способность работать на неподготовленном попутном нефтяном газе с переменным компонентным составом, различной теплотворной способностью и содержанием сероводорода до 5%. Особенности конструкции реактора и применение специальных антикоррозийных материалов дают возможность конверсии попутного газа в установках напрямую без предварительной газоочистки. Это позволяет сэкономить на строительстве сложной системы газоочистки и ее последующей эксплуатации, сократив затраты на обслуживание указанной системы в 3–4 раза.

Получение «нового топлива» из попутного нефтяного газа

По данным НИИ экономики энергетики РАО «ЕЭС России», в балансе топлива при производстве электроэнергии в нашей стране в 2006 году доля природного газа составила 51%, а угля — около 18%, в то же время в США на угле вырабатывается 52% электроэнергии, в Германии — 54%, в Китае — 72%, в Польше — 94%. По мере выработки основных месторождений нефти и газа, запасы которых в десятки раз меньше запасов угля, структура потребления энергоресурсов будет неотвратимо изменяться в сторону увеличения потребления угольного топлива.

Однако с угольной энергетикой связаны, во-первых, острейшие и практически неустранимые экологические проблемы, а во-вторых, многочисленные человеческие жертвы, которыми сопровождается процесс добычи и транспортировки угля. В местах добычи угля проблемы возникают просто потому, что уголь поднимается из-под земли на поверхность. В местах, где уголь сжигается, проблем еще больше. Можно ли избежать вышеописанных катастрофических последствий угольной энергетики? В принципе, можно, если производить предварительную конверсию угля, в том числе и подземную, с помощью технологии «Кванттор».

Угольная ТЭС на основе технологии «Кванттор»

Термо-газодинамическая сепарация изотопов урана

Разработка лазерного оружия, которое может стать «новым словом» прежде всего в противоракетной и противовоздушной обороне, сталкивается с бесчисленным множеством проблем. Тесты прототипов подобного оружия подтверждают низкую надежность оптических систем. Для большинства проектов именно стабильность оптической системы остаётся «ахиллесовой пятой». В ходе работы лазера часть энергии неминуемо выделяется на линзах в виде тепла. И чем мощнее луч, тем больший ущерб он наносит собственным зеркалам и линзам. Результат — быстрый перегрев разрушает оптику.

Разработанная нами система охлаждения реактора «Кванттор», может быть адаптирована для применения в сверхмощных газовых лазерах. Её применение гарантирует, что в реальных условиях лазер не будет «поджаривать» сам себя. Предложенная система охлаждения компактна и сверхнадежна.

Применение в газовых лазерах патентуемой схемы смешения реагентов позволит избавиться ещё от одного «узкого места» на пути наращивания мощности газовых лазеров — смешения реагентов с помощью сопловой решётки.

Боевые газовые лазеры авиационного базирования

Заполненный бытовым мусором котлован закрывают «кровлей» — глиной, плёнкой, засыпают землёй. Котлован оснащается инженерными сооружениями для отвода жидких и газообразных продуктов разложения мусора. В теле котлована закладываются скважины, трубы, устанавливается насосное оборудование. Полученный газ передаётся по трубопроводам на электростанции с турбогенераторами, котельные, печи обжига и т. д.

Первые 2…3 месяца из закрытого котлована с бытовым мусором выходит, в основном, СО2 и Н2. Затем начинается выделение полноценного свалочного газа, которое продолжается 30…50 лет. После 25-ти лет эксплуатации свалки выработка метана начинает медленно сокращаться. Конверсия свалочного газа (метана) в СО2 и Н2О снижает парниковый эффект в 8…10 раз. Однако при использовании свалочного газа в качестве топлива приходится сталкиваться с трудностями, практически непреодолимыми в эксплуатируемых в настоящее время камерах сгорания, топках и горелках: из-за высокого содержания СО2 (более 30%) снижается нормальная скорость распространения пламени и его устойчивость, сужаются пределы регулирования. Нами проведены стендовые исследования утилизации свалочного газа. Определены характеристики процесса конверсии метана при различной степени балластирования свалочного газа углекислым газом и парами воды. Показано, что при утилизации свалочного газа, разработанные нами методы стабилизации конверсии метана в реакторе «Кванттор», устраняют негативное влияние на процессы утилизации забалластированного, низкокалорийного свалочного газа (Q=1500-2000 ккал/нм3).

Электрическая и тепловая энергия из свалочного газа