(8722) 62-93-57 Институт проблем Геотермии

Лаборатория комплексного освоения возобновляемых источников энер

Лаборатория комплексного освоения возобновляемых источников энергии (КОВИЭ) основана в 2005 году. Зав. лабораторией к.т.н. Алхасова Джамиля Алибековна.

Численность сотрудников лаборатории – 7, в т.ч. 6 научных сотрудников, среди них 2 доктора и 4 кандидата наук.

В соответствии с пунктом «III.19. Фундаментальные проблемы современной электротехники, импульсной и возобновляемой энергетики» Программы ФНИ государственных академий наук на 2013-2020 годы сотрудниками лаборатории выполняются научные исследования на тему «Разработка комбинированных энергетических систем малой мощности на основе различных ВИЭ» по разделам:

- Теоретические и экспериментальные исследования монолитных интегральных солнечных элементов;

- Технологические и экологические аспекты создания энергетических систем на основе возобновляемых источников энергии.

 

Среди основных результатов НИР можно выделить следующие:

 

- Методом магнетрона получены тонкие пленки AgInS2 толщиной до 2 мкм для фотоэлементов CdS-AgInS2. Измерены вольтамперные характеристики и квантовая эффективность фотопреобразования при температурах 250-356 К. По данным ВАХ, в прямых и обратных смещениях найдено, что преобладают токи рекомбинации и генерации-туннелирования. - По спектрам квантовой эффективности фотопреобразования найдено, что она максимальна в диапазоне длин волн, ограниченном шириной запрещенной зоны составляющих гетероструктуры;

 

- Исследованы фотоэлектрические свойства солнечного элемента с двусторонней чувствительностью на основе CuInSe2 – CdS – AgInS2 с двумя переходами, рассчитаны фотоэлектрические параметры преобразователя. Установлено, что улучшение характеристик и рост КПД преобразователя происходит, в основном, за счёт возникновения ЭДС Дембера в базовой области CdS при одновременном освещении фотоактивных слоёв AgInS2 и CuInSe2 более интенсивным светом;

 

- Проведено исследование технических условий и технологических параметров эксплуатации различных геотермальных энергетических систем в режиме без солеотложения. Разработаны номограммы выбора технических параметров эксплуатации энергетического оборудования;

 

- Разработана методика эксплуатации внутрискважинных теплообменников для обеспечения безнакипного режима эксплуатации наземного оборудования, разработана методика учета температуры стенок теплообмена для предотвращения солеотложения;

 

- Разработана методика очистки теплообменного оборудования от ранее образовавшихся отложений путем увеличения парциального давления углекислого газа в очищаемом оборудовании. Данная методика опробована и испытана на месторождениях Кизляр и Тернаир;

 

- Совместно с сотрудниками Института катализа СО РАН проведены экспериментальные исследования процесса разложения сероводорода с получением водорода и серы с использованием металлического катализатора при температурах 0-50оС. Впервые установлено, что максимальная степень конверсии сероводорода наблюдается при температурах 0-50оС. Установлено, что продуктом реакции каталитического разложения сероводорода, наряду с водородом, является неизвестная до сих пор газообразная при комнатной температуре двухатомная модификация серы;

 

- Изучены процессы отделения сероводорода из газовой  смеси с водородом с использованием в качестве абсорбента растворов диэтаноламина (ДЭА) и регенерации последнего для повторного применения. Установлены рациональные параметры процесса абсорбционного поглощения сероводорода 40-50% раствором ДЭА из смеси с водородом. Изучены процессы адсорбции газообразной серы на различных сорбентах с получением серосодержащих материалов, десорбции серы из сорбентов с использованием азота. Установлено, что с поверхности твердого сорбента серу можно отдувать потоком азота с последующей конденсацией паров, или выплавлять в токе нагретого азота. При температуре 1550С остаточное содержание серы в адсорбенте составляет 0,3-0,6 масс.%;

 

- Разработана принципиальная технологическая схема низкотемпературной каталитической конверсии (НТКК) сероводорода с получением водорода и серы с использованием в качестве сорбента оксида алюминия, определены основные технологические параметры процессов.

  

                                                                                                                                                                               

 

На период до 2018 года планируется:

 

Разработка энергоэффективных технологий освоения тепла сухих горных пород различного потенциала;

Исследование особенностей энергетического спектра диамагнитных экситонов образцов СuInSe2;

Регламентировать порядок эксплуатации геотермальных систем теплоснабжения и выработки электроэнергии в режиме без солеотложения;

Изучение условий и разработка режимов эксплуатации геотермальных энергетических систем без солеотложения при утилизации попутных горючих газов;

Апробация способа очистки попутных газов от сероводорода на примере месторождения геотермальных вод региона;

Разработка рекомендаций по интенсификации процесса низкотемпературной каталитической конверсии сероводорода с получением водорода и использованию серосодержащих растворов и адсорбентов;

Исследование способов поглощения газообразной серы получаемой при каталитической конверсии сероводорода и разработка  схем утилизации   серосодержащих продуктов.

 

 

За последние пять лет сотрудниками лаборатории опубликовано свыше 100 научных работ; получены авторские свидетельства на изобретение.

Тесно налажена связь с ВУЗами, сотрудники лаборатории сочетают научную деятельность с педагогической.