The project titled “POWER SYSTEM for ELECTRICITY & HYDROJEN PRODUCTION through OCEAN RESOURCES UTILIZATION” being developed by the Applied Technologies Company Ltd has become the national winner for Russia at the ENERGY GLOBE award 2008. The project concerns the development of environmentally friendly energy system, producing of electricity and hydrogen on the base of the World Ocean wave and aqueous resources. The main system components are Float Wave Electric Power Station – unique offshore, high efficient wave energy harnessing installation and hydrogen producer by sea water electrolysis. The techniques will meet power need for sustainable economics progress and the environment rehabilitation thus living condition improvement.

The ENERGY GLOBE Award has ultimately established itself as the most prominent environmental award worldwide. For excellent achievements from more than 100 nations, the national awards were presented in 2008. NATIONAL ENERGY GLOBE Awards winners from more than 70 countries were in the spotlight for their outstanding sustainable activities.

Applied Technologies Company as a winner received its ENERGY GLOBE certificates from members of the Czech government and other high ranking representatives from environmental organizations. Additional information and photos regarding the award are available at www.energyglobe.info.

Энергетика в значительной степени определяет уровень развития общества и условия жизни людей. В то же время, именно энергетика в основном ответственна за загрязнение окружающей среды и необратимую деградацию экосистемы планеты. Наиболее разумно решать энергетические проблемы путем использования экологически безопасных технологий на базе возобновляемых источников энергии.

Компания «Прикладные Технологии» занимается разработкой концепции и компонентов энергопромышленной системы на основе использования энергоресурсов мирового океана.
Основными компонентами системы являются Поплавковая Волновая Электростанция (ПВЭС) – устройство, преобразующее энергию морских волн в электроэнергию, и установка, использующая электроэнергию и морскую воду для электролизного производства водорода и сопутствующих продуктов (ЭЛ).

В зависимости от назначения возможно создание как одномодульных, рассчитанных на мощность до 50 кВт, так и многомодульных ПВЭС, состоящих из большого количества модулей, собранных в сеть с суммарной электрической мощностью до десятков мегаватт.

Среди задач, перспективных с точки зрения использования электроэнергии, вырабатываемой ПВЭС, особое значение имеет возможность организации электролизного производства водорода, хранения и доставки к местам потребления.

Для крупномасштабного производства весьма привлекательным является использование природного электролита – морской воды, электропроводность которой обусловлена растворенными в ней солями, а ресурсы практически неограниченны, составляя 97 % всего мирового водного запаса.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали, что:

1. Прямой электролиз морской воды технически осуществим и является перспективным процессом для технологии крупномасштабного производства водорода.
2. При электролизе морской воды помимо основных продуктов (водорода и кислорода) могут быть получены сопутствующие вещества, имеющие самостоятельную товарную ценность.

Эксплуатация ПВЭС – ЭЛ системы исключает возможность нарушения естественного энергетического баланса и какое-либо дополнительное загрязнение природной среды, не требует вывода из хозяйственного оборота плодородных земель и лесных угодий, будет способствовать устранению причин потепления климата и сохранению первозданности природы.

A model created by the Russian firm Applied Technologies Company Ltd. provided valuable insight into the process of converting the energy of the sea into electricity.

Sea waves are a renewable energy source (RES) that have the potential to produce power without harming the environment. Systems to harvest power from the sea are particularly attractive for remote coastal regions that are often far from traditional power plants.

The INCO 2 Programme supported an international collaborative research project, MARINECO, involving two EU Member States and two organisations from the Russian Federation. The goal was the development of a Float wave electric power station FWEPS) based on an innovative two-way oscillator.

One of the Russian partners, Applied Technologies Company Ltd. (ATC), was charged with constructing a model to enable simulations to take place. The challenge was to accurately describe the physical processes occurring in an oscillating system with two degrees of freedom. ATC employed advanced mathematical techniques to capture the essential features of the actuator.

The knowledge gathered from the simulations allowed the MARINECO consortium to tweak the FWEPS prototype prior to deployment in sea-based trials.

Seawater is probably the most widespread, clean and economical source of sustainable energy resources and other products. MARINECO scientists have researched into the verification of a technique for its electrolysis to yield the fuel of the future, hydrogen.

Seawater is a natural electrolyte. Unlike most other water sources on our planet, it has a high level of ionic salts that are necessary for the electrolysis process to be effective. The EC funded project MARINECO aimed to make electrolysis of this valuable natural resource the basis for the development of a power-industrial system for the Arctic region. The amazing feature of this ambitious plan was that all the technology – from wave power to hydrogen and oxygen production was based on the vast volume of naturally-occurring seawater surrounding the continent.

Russian based project partners at the Applied Technologies Company Ltd researched into the design of the electrolytic equipment on a laboratory scale to optimise the yield of the products. The products from the electrolysis of seawater are mainly hydrogen, oxygen and chlorine. The respective yield at the anode of gases oxygen and chlorine is dependent on factors such as the chloride ion concentration, temperature and the anoe current density. All these can lead to the overproduction of a product that may not be required at that time. Although chlorine has many industrial uses such as the production of hypochlorite, a disinfectant, it is essentially a highly toxic gas. The overall aim was to limit its production in favour of oxygen.

The experiments were carried out in a single cell model with electrode chambers separated by a membrane that allowed the exchange of ions present. The current-voltage characteristics and the content of anolyte and catolyte were defined along with the resultant quality and quantity of gases produced. Overall, this method of seawater electrolysis seemed very promising yielding products all with valuable sustainable uses. Hydrogen of course is an energy source and is the potential fuel for fuel-cell vehicles. It is also used to make fertilizers, glass, soaps and even margarine and peanut butter. Other commercially viable products included magnesium hydroxide that is a flame rtardant and a cure for indigestion, to name but a few uses.

At a time in our planet’s history when greenhouse gas production is running amok and our fossil fuel resources are running out, technology of this nature could be a valuable part of the rescue remedy. Parties interested in the environmentally friendly research can access the website at http://www.marineco.org/ for further information.

A new offshore device, namely the Float Wave Electric Power Station has been designed for wave energy conversion into electricity.

The MARINECO project focused on the economic and societal development of remote arctic regions without putting the wilderness area at risk. The primary objective was to exploit regional energy resources for developing environmentally friendly power-industrial technologies. In the Arctic as well as in other remote regions sea waves constitute the most available and promising energy carrier among other renewable sources.

The key concept was to study, build and demonstrate a viable, sea-wave energy based, environmentally-safe, power-industrial system. Consequently project partners developed a pilot module of the ecologically compatible, offshore Float Wave Electric Power Station (FWEPS) as a device for sea wave energy conversion. The FWEPS can be readily deployed in seas and oceans even under the most unpredictable conditions during seasonal or regional wave activity.

The developed module is a sealed capsule-float that includes a mechanical oscillatory drive, an electric generator and an auxiliary energy storage unit. The oscillatory drive is required to match the time variable properties of the wave space in order to exploit sea waves more effectively. Moreover, the axially symmetric streamlined shape of the device allows better navigation with a vertical deposition of the float on the sea surface.

The innovative design facilitates sustainable operation at variable lengths, velocities and intensities of waves as well as directions of their propagation. Apart from its capability to adapt to the continuously changing external conditions, the FWEPS is also extremely reliable. Its proper sealing offers full protection against corrosive attack of seawater and its vapour and thus, a long life-cycle for the device. For more information, click at the project site: http://www.marineco.org

Энергетика в значительной степени определяет уровень развития экономики, качество жизни и состояние окружающей среды. Очевидно, что энергетические проблемы следует решать в тесной связи с экологическими, шире используя возобновляемые источники энергии (ВИЭ).

Компания «Прикладные Технологии» проводит исследования и разработку компонентов энергопромышленной системы на базе ресурсов Мирового Океана. Основными компонентами системы являются поплавковая волновая электростанция (ПВЭС) – установка для преобразования энергии морских волн в электроэнергию, и установка для производства водорода и сопутствующих продуктов путем электролиза морской воды (ЭЛ).

Мировой Океан присутствует во всех географических зонах, а морские волны развивают наибольшую удельную мощность среди ВИЭ. Использование лишь некоторой доли совокупной энергии волн Мирового Океана для производства электроэнергии достаточно для удвоения этого производства без каких-либо изменений в экосистеме планеты. В зависимости от назначения диапазон применения ПВЭС по выходной мощности простирается от единиц ватт до десятков мегаватт, требуемых для энергообеспечения хозяйственных комплексов морского и прибрежного базирования.

Одним из наиболее перспективных применений ПВЭС является использование вырабатываемой электроэнергии для электролизного производства водорода из морской воды. Утилизация водорода как топлива в энергетике, промышленности, на транспорте и в быту фактически является процессом восстановления воды, в рамках общего круговорота воды в природе.

Для многих регионов производство и последующая утилизация электроэнергии и водорода на основе комплекса ПВЭС– ЭЛ являются экономически более выгодными по сравнению с технологиями, основанными на сжигании привозного органического топлива. Освоение ПВЭС– ЭЛ технологий позволит решать такие насущные проблемы, как:

• Развитие новых направлений в энергетике на основе инноваций, высоких технологий, привлечения инвестиций и прибыльного предпринимательства.
• Создание новых экологически чистых энергопромышленных производств и базы для перехода на «водородную» энергетику. Создание новых рабочих мест.
• Освоение регионов, примыкающих к рынкам сбыта-потребления продукции (только по преобразователям волновой энергии объём мирового рынка оценивается в 800 млрд долларов).

Исследования рабочего процесса в модуле ПВЭС и электролизного процесса получения водорода из морской воды, проводимые КПТ при финансовой поддержке Федерального агентства по науке и инновациям, ЮНЕСКО и Комиссии Европейских сообществ, показали, что обе технологии по своей эффективности и экологической безопасности обладают высоким потенциалом применения.

Однако несмотря на наличие у разработок явных конкурентных преимуществ, недостаточные финансовые возможности разработчика не позволяют пока надеяться на занятие подобающего места в соответствующем сегменте энергетического рынка.