Теплоагент Благути: поки холодно…

Технологія «Екотерм», запропонована дніпропетровським винахідником Анатолієм Благутою у співавторстві з дочками Аксінією та Іриною, дозволяє комплексно вирішити багато питань у сфері енерго- і ресурсозбереження, охорони навколишнього середовища. Однак самі автори, підтримані вченими НАН України, чотири роки чекають рішень і дозволів від різноманітних зацікавлених (або не зовсім) органів і компетентних (або не дуже) осіб.

Енергозбережна та природоохоронна технологія інтенсифікації процесу перетворення продуктів згоряння на джерела енергії «Екотерм» (термодинамічний спосіб нагрівання теплоносія) захищена шістьома патентами України на винахід  і численними авторськими свідоцтвами та патентами на корисну модель.

— Анатолію Олександровичу, на яких фізичних і хімічних процесах ґрунтуються  ваші розробки?

— В основі технології «Екотерм» — закони термодинаміки, фізичні властивості горючих окисних речовин, теорії горіння й тепломасообміну, а також здоровий глузд — економічна вигода за рахунок перетворення шкоди на користь людині. Наявні технології, у яких відпрацьовані гази викидаються в навколишнє середовище, давно не відповідають вимогам часу. Але ж крім шкідливих речовин вони містять велику кількість теплової енергії й тому є більш досконалим робочим тілом для її одержання. Використання залишкової теплової енергії продуктів згоряння для їхнього пере­творення в агрегаті на вторинне паливо й окислювач дозволяє значно скоротити витрати зовнішньої енергії в порівнянні зі спалюванням палива й повітря або, наприклад, перетворенням води на джерело енергії.

— У чому суть вашої технології?

— Усе просто. В енергетичному агрегаті із замкнутим циклом роботи продукти згоряння мають подвійну функцію: виконують корисну роботу за прямим призначенням,  після чого стають робочим тілом для одержання вторинного палива та окислювача, а в результаті їхнього згоряння — виробництва додаткової теплової енергії. Тобто в котельнях або інших агрегатах робоче тіло циркулює за замкненим колом. Ці двофункціональні продукти згоряння і є «теплоагентом Благути». А перевага технології в тому, що вона виключає необхідність викидати відпрацьовані гази в навколишнє середовище й подавати свіжу порцію палива та повітря в енергетичний агрегат. Крім того, виключається можливість вибуху та пожежі на енергетичних установках і транспортних засобах.

— Це теорія. А яким чином можна застосовувати ваше ноу-хау на практиці?

— Упровадження на наявних котлах або печах альтернативного, екологічно чистого й дешевого джерела енергії не припускає втручання в основні елементи їхньої конструкції. У патенті України на корисну модель №30352 ми запропонували три способи використання водяної пари як альтернативного джерела енергії. У всіх цих випадках перед­бачається підвищення внутрішньої енергії водяної пари перед подачею в камеру згоряння або топку котла. Третій спосіб, наприклад, припускає переведення котельного агрегата на замкнутий цикл роботи без викидання продуктів згоряння в навколишнє середовище. Після згоряння водню та кисню й виконання корисної роботи утворена водяна пара із залишковою тепловою енергією за допомогою компресора через генератор тепла знову подається в зону горіння водню та кисню.

Ми запропонували й запатентували також енергозбережні способи підготовки продуктів згоряння для подальшого розкладання їхніх молекул на горючі та окисні елементи. На молекули, наприклад води, можна впливати електромагнітним полем із заданою частотою коливань, які викликають резонансні коливання в атомах. Другий спосіб розкладання складних молекул продуктів згоряння на складові ґрунтується на їхніх фізичних властивостях — розкладанні водяної пари на водень і кисень при поглинанні зовнішньої енергії 432,5 кДж/моль при нормальних умовах і самозапалюванні водню й кисню при температурі 450°С та вище.

— Що являють собою «пальник Благути», «котел Благути», «двигун Благути»? Де вони можуть використовуватися?

— Основний елемент котельного агрегата, двигуна внутрішнього згоряння пароплазмової установки, газотурбінного та реактивного двигуна — генератор тепла, або парогенератор. У раніше відомій пароплазмовій технології «Плазер» згоряння водню й кисню під дією електричного струму відбувається один раз. А в пароплазмовому пальнику при проходженні плазмоутворювальної речовини усере­дині корпуса з температурою поверхні вище 450°С багаторазово відбуваються керовані процеси дисоціації та рекомбінації молекул із виділенням додаткового тепла. Вода подається усереди­ну генератора таким чином, що зов­нішня поверхня має незначну температуру. Усередині генератора енергії виділяється більше, ніж випромінюється в навколишнє середовище й потрібно для розкладання молекул на водень і кисень, а також для їхнього самозапалювання. Генератор тепла може працювати при спалюванні твердого, рідкого або газового палива, при нагріванні корпуса за допомогою струму високої частоти або ТЕН.

За рахунок особливої конструкції теплонагрівального елемента зменшується утворення накипу на його поверхні, а це поліпшує теплопередачу від поверхні ТЕН до робочого тіла. У технології «Екотерм» ТЕН виконаний із речовини, яка здатна при нагріванні до 327оС знижувати питомий опір електричному струму до значення 4,8х10-3 Ом.м. Різке зниження питомого опору збільшує величину електричного струму при його проходженні через легкоплавку речовину. За короткий проміжок часу виникає велика потужність, яка різко підвищує температуру на поверхні ТЕН і, відповідно, посилюється термодинамічний ефект нагрівання теплоносія. Такий спосіб дозволяє подавати електричний струм у імпульсному режимі, що знижує витрату електричної енергії.

Спосіб роботи котла  передбачає наявність у ньому генератора тепла й двох роздільних контурів. Генератор дозволяє нагрівати незначну кількість дистильованої води до високої температури й подавати водяну пару по замкнутій та ізольованій системі в бак для води. Водяна пара через стінки  конденсатора передає теплову енергію й нагріває воду, яку вже можуть використовувати споживачі. Після передачі тепла дистильована вода конденсується та надходить у генератор для використання як теплоносій та альтернативне джерело енергії.

— На якому паливі працюють ваші установки?

— Спосіб роботи двигуна виключає необхідність використання вуглеводневого палива та повітря для одержання механічної, електричної або теплової енергії. Альтернативне джерело енергії тут — водяна пара.

Рішенням експертної ради при НАН України ця розробка внесена до бази даних «Перспективні винаходи України». Її впровадження передбачає зниження витрати палива не менш як на 99%, а також відсутність викидів токсичних речовин і парникових газів у навколишнє середовище. Упровадження двигуна на компресорних станціях ГТС України дасть економію так званого «технологічного газу» близько 11 млрд м3  або отримання НАК «Нафтогаз» додаткового прибутку близько 3 млрд грн на рік.

— Виходить, що при переході на технологію «Екотерм» у принципі нема необхідності у вуглеводневому паливі? Хто-небудь обрахував, який ефект може бути від упровадження ваших розробок у масштабі країни, наприклад?

— Замість відвалів, плотин, зношених теплотрас і високовольтних ліній електропередач — чисті й зелені міста. Пропоновані енергетичні агрегати із замк­нутим циклом роботи можуть функціонувати в автономному режимі на землі, під землею, на воді, під водою, у повітрі та в космосі. Дешева й чиста енергія дозволить здійснити перехід підприємств і житлових будинків на автономне енергопостачання. Технологія «Екотерм» дістала підтримку вчених НАН України. Роботу з її впровадження готові розпочати фахівці Інституту технічної теплофізики НАН України під керівництвом професора А.А.Халатова, учені Інституту проблем машинобудування ім. А.М.Подгорного НАН України, Придніпровської академії будівництва та архітектури, ДАТ КБ «Дніпровське». Із цією метою вчені звернулися до НАЕР України, МінЖКГ, МОН України з відповідними листами та проектами на виконання державного замовлення. Упровадження технології підтримує Комітет Верховної Ради України з питань екології. Однак питання фінансування робіт протягом трьох років не вирішується у зв’язку з тим, що Мінприроди не може визначити, чи відповідає впровадження технології «Екотерм» переліку видів діяльності, які належать до природо­охоронних заходів.

На намічене чотири роки чекають

О. Немчин, директор Держав­ного науково-дослідного та про­ектно-конструкторського інституту інноваційних технологій у енергетиці та енергозбереженні, професор, академік УАН, двічі лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки (з листа головам Дніпропетровської ОДА та міськради В. Бондарю та І. Кулинченку 12.11.2007 року):

Розроблення й впровадження енергозбережних та екологічно чистих технологій у ЖКГ України надзвичайно актуальні…

Для впровадження у виробництво запропонованої технології необхідно перевести роботу теплових котлів на замкнутий цикл, що вимагає виконання науково-дослідних і конструкторських робіт. Наш інститут готовий здійснювати науковий супровід цієї технології й давати науково-методичні консультації із упровадження названих технологій.

А. Халатов, завідувач відділу ВТТГД ІТТФ НАН України, доктор технічних наук, професор, член-кореспондент НАН України — Анатолію та Аксінії Благуті:

(Розробки авторів — Ред.) розглянуті комісією інституту 5 березня 2007 року.., яка дійшла висновку, що пропозиція ґрунтується на добре відомих принципах, які не суперечать основним законам термодинаміки, теорії горіння й тепломасообміну.

Керівництво інституту 6 бе­резня 2007 року (лист №123-07/1-7) і 26 березня 2007 року (лист №167-07/1-7) звернулося до Міністерства будівництва, ар­хі­тектури та житлово-кому­нального господарства України та Національного агентства України з питань забезпечення ефек­тивного використання енергоресурсів із приводу необхідності виконання робіт із теплофізичного й техніко-економічного обґрунтування запропонованого методу перетворення продуктів згоряння палива на відновлювані вторинні джерела енергії, а також розроблення конструкцій для іонізації та дисоціації продуктів згоряння палива. Але, на жаль, питання фінансування робіт не вирішено.

14.02.2006. В.Грановський, заступник міністра промислової політики — А. Благуті:

…Беручи до уваги значущість роз­робок Дніпропетровського обласного благодійного фонду «Екологія – Геос» у напрямку енергозбереження, мін­промполітики сприятиме внесенню цих розробок до проекту державної програми з енергозбереження на 2006–2012 роки. 

13.03.2007. С. Глазунов, перший заступник міністра охорони навколишнього природного середовища України — В. Кальченку:

…Наданий запит не відповідає вимогам Порядку планування та фінансування природо­охоронних заходів із Державного фонду охорони навколишнього природного середовища… Міністерство розгляне можливість включення зазначеного заходу до проекту плану природоохоронних заходів за відповідними бюджетними програмами за умови надходження повного пакета документів, оформленого згідно з вимогами Порядку. 

23.04. 2008. А. Семінога, го­ло­­ва Комітету ВР із питань еко­логічної політики, при­родо­користування та ліквідації наслідків Чорнобильської катастрофи — в Міністерство охорони навколишнього природного середовища України:

…Оскільки відповідно до наказу Мінприроди №189 від 21.05.02 планування природоохоронних заходів та здійснення видатків за бюджетними програмами Державного фонду охорони навколишнього природного середовища здійснюється Міністерством охорони навколишнього природного середовища, надсилаємо пропозицію п. А.О. Благути за належністю та просимо розглянути можливість включення її до плану природоохоронних заходів за бюджетною програмою КПКВК 2401290 на 2009 рік.

Відповіді на останній лист автори технології усе ще чекають.

Техпроцес

У пароводневому «двигуні Благути» замість повітря стискається водяна пара.

Охолодження системи (циліндр, поршень, камера стискання й робоче тіло) та імпульс сили, або створення додаткового тиску в камері стискання, за рахунок чого відбувається виконання корисної роботи, досягається шляхом упорскування гарячої води при підході поршня у верхній «мертвій точці». Тиск у камері стискання після впорскування гарячої води залежить від температури водяної пари. Так, при нагріванні водяної пари в процесі стискання до температури  2000°С із подальшим охолодженням водяної пари до 600°С за рахунок подачі гарячої води з температурою близько 100°С тиск при фазовому переході рідини в газоподібний стан, без урахування процесів горіння водню та кисню, збільшується в 1,44 раза.