О ПРОБЛЕМАХ РАЗВИТИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК С.В. АЛЕКСЕЕНКО, член-корреспондент РАН, директор Института теплофизики СО РАН. - презентация

1 О ПРОБЛЕМАХ РАЗВИТИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК С.В. АЛЕКСЕЕНКО, член-корреспондент РАН, директор Института теплофизики СО РАН Проблемы активизации участия компаний малого бизнеса в реализации федеральных целевых программ г. Новосибирск, 17 ноября 2008г.

2 ИННОВАЦИОННЫЙ ОТДЕЛ ИТ СО РАН (с 2003 г. ) Основные функции отдела: 1. Коммерциализация разработок Института, 2. Маркетинговая, рекламная, инвестиционная деятельность, 3. Юридическое и экономическое сопровождение контрактов, 4. Взаимодействие с малыми предприятиями, промышленными, банковскими, инновационными структурами, 5. Патентная деятельность. Разработаны документы по охране объектов интеллектуальной собственности (ОИС): lПорядок правовой охраны ОИС. lПоложение о комиссии по патентованию lПорядок выплаты вознаграждения авторам ОИС. lСоглашение о размере и порядке выплаты вознаграждения авторам ОИС. lСоглашение о взаимных обязательствах патентообладателей по использованию ОИС.

3 ЗАЩИТА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ В ИТ СО РАН [Патенты РФ:действующие - 21 заявки - 5 [Зарубежные патенты: - Кремний - Эндоскоп - Портативный топливный элемент [Изданы руководства: -Основы патентования для непатентоведов (2008) -Основы международного патентования (2008)

4 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИТ СО РАН С ИННОВАЦИОННЫМИ СТРУКТУРАМИ [ Центр Трансфера Технологий СО РАН [ Центр Трансфера Технологий РАН [Технопарк «Новосибирск» [«Технопарк Новосибирского Академгородка» [«Кузбасский технопарк» [«Технопарк Тюменского гос. университета» [Томская особая экономическая зона [«Инновационный центр Кольцово» [АНО «Сибакадеминновация»

5 УЧАСТИЕ В МЕРОПРИЯТИЯХ 2003 – 2008 гг. [32 выставки, в т.ч.: - III, VI, VII, VIII Московские международные салоны инноваций и инвестиций - «Сибирская ярмарка» (ежегодно) - Выставки достижений СО РАН в Китае (ежегодно) [Организация конференций: - «Инновационная энергетика» (2005) - «Горение твердого топлива» (2006) [VII Конкурс русских инноваций (2008) [III Инновационный форум Росатома (2008)

6 НАГРАДЫ ЗА РАЗРАБОТКИ 2003 – 2008 гг. [Более 20 дипломов [17 медалей, в т.ч. – 11 медалей Московского международного салона инноваций и инвестиций; [Диплом и статуэтка «Надежда» за победу в VII Конкурсе русских инноваций (2008)

7 УЧАСТИЕ ИТ СО РАН В СОВЕТАХ [Совет СО РАН по энергосбережению [Координационный совет МАСС по энергосбережению [МАРП [Экспертный совет по науке НСО [Дирекция межрегиональных программ мэрии [Экономический совет мэрии [Рабочая группа «Энергетика и энергосбережение» ФЦП по приоритетным направлениям … на гг.

8 ЭНЕРГЕТИКА

9 Сокращение потребления природного газа и мазута в энергетике за счет ускоренного развития: Угольной энергетики (2 угольная волна) Гидроэнергетики Атомной энергетики Повышение эффективности ТЭС на газе Возобновляемые источники энергии ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ Потенциал – 40 % общего энергопотребления

10 УГОЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

11 ЭНЕРГОБЛОК С ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНОЙ Принцип: дополнительный перегрев водяного пара до 800÷ С перед турбиной с целью повышения КПД энергоблока до 50-55%. Перегрев пара: путем сжигания водорода в паре. Источник водорода: уголь (газификация) Проект ФЦП («Турбокон», МВТУ им.Баумана, МЭИ, ИВТ РАН, ИТ СО РАН) Камера сгорания Н2ОН2О Пар Н 2 О Н 2 О 2 Турбина ~ Конденсатор Электрогенератор

12 ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУГЛЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ: ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ Преимущества ультратонкого помола ( микрон): - Значительное увеличение площади твердой поверхности - Высокая интенсивность горения - Эффект механической активации - Снижение температуры воспламенения - Снижение выбросов NOx Возможное применение: - Использование микроуглей как основного топлива для небольших газомазутных котлов - Использование микроуглей вместо газа и мазута для воспламенения и розжига крупных котлов на твердом топливе - Прямое сжигание микроуглей в газотурбинных установках Проблемы: - Большие энергетические затраты на микропомол - Взрываемость угольной пыли ИТ СО РАН

13 Параметры: Средний размер частиц 35 мкм Производительность 150 кг/ч Энергозатраты 25 кВт ч/т МЕЛЬНИЦЫ ДЛЯ МИКРОПОМОЛА УГЛЯ Производительность 100 кг/ч (ИХТТМ СО РАН) ВИБРОЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНИЦА ВЦМ 30-Г ДЕЗИНТЕГРАЦИОННАЯ МЕЛЬНИЦА ИТ СО РАН

14 СЖИГАНИЕ БУРОГО УГЛЯ Микропомол в вибрационно- центробежной мельнице, E = 190 кДж/моль Микропомол в дезинтеграционной мельнице, E = 70 кДж/моль

15 ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУГЛЯ ВМЕСТО ГАЗА И ЖИДКОГО ТОПЛИВА ДЛЯ СЖИГАНИЯ В ОБЪЕКТАХ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 2008 г.: пуск газомазутного котла в г. Бердске с использованием микроугля Схема сжигания микроугля ИТ СО РАН

16 ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ Технический потенциал ВИЭ в России - 4,6 млрд т.у.т. (в 5 раз больше общего энергопотребления) Биомасса: 800 млн. т древесины … 53 млн. т.у.т. Солнечная энергетика: Ветроэнергетика: Геотермальная энергия:180 Низкопотенциальное тепло:115 Энергия малых водотоков:125 Вклад ВИЭ в производство электроэнергии в мире – 1,6 % Побудительные мотивы?

17 Абсорбционный тепловой насос АБТН-2000 (2 МВт) (ИТ СО РАН, «Теплосибмаш») ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ Особенность тепловых насосов – произведенное тепло больше подведенной энергии от энергоисточника! Абсорбционная холодильная машина АБХМ-2000 (2 МВт) (ИТ СО РАН, «Теплосибмаш»)

18 КОМПЛЕКСНАЯ РАЙОННАЯ ТЕПЛОВАЯ СТАНЦИЯ (КРТС) 40 тыс. т ТБО в год ИТ СО РАН, Техэнергохимпром, ВНИПИЭТ ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ (ТБО)

19 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРТС Район обслуживания100 тыс. чел. Количество перерабатываемых отходов40 тыс.т/год Удельная теплота сгорания ТБО ккал/кг Выработка тепловой энергии100 тыс. Гкал Потребности институтов ННЦ в тепле 175 тыс. Гкал Капитальные вложения млн. руб. Продолжительность строительства2-3 года Срок окупаемости6-10 лет Особенности привязка к тепловой станции На основе проектов и предложений для г. Бердска и Советского р-на г. Новосибирска

20 МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД В ПХУКЕТЕ (ТАИЛАНД)

21 Потенциал энергосбережения России – 40 % общего энергопотребления ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

22 СОВЕТ СО РАН ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ (2000г.) 1. Алексеенко С.В. чл.-корр. РАН, председатель 2. Пармон В.Н. академик, зам. председателя 3. Козлов Е.А. гл. инж. СО РАН 4. Чернова Г.В. к.т.н., уч. секретарь 5. Накоряков В.Е. академик б. Воропай Н.И. чл.-корр. РАН, г. Иркутск 7. Маслов А.А. д.ф.-м.н., ИТПМ 8. Нефедов Б.Н. д.т.н., г. Красноярск 9. Купер Э.А. д.т.н., ИЯФ 10. Потатуркин О.И. д.ф.-м.н., ИАЭ 11. Терехов В.И. д.т.н. 12. Серов А.Ф. д.т.н. 13. Собстель Г.М. к.т.н., КТИ ВТ 14. Михеев В.П. зам. нач. ГУП УЭВ ЗАДАЧИ 1. Фундаментальные исследования в целях создания основ энергосберегающих технологий 2. Разработка и реализация программ энергосбережения 3. Создание Демонстрационной зоны СО РАН по энергоэффективности

23 ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА Световая отдача Лм/Вт мощность 0, кВт срок службы до 10 лет! ИНДУКЦИОННЫЕ БЕЗЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ * Натриевые * Люминесцентные ртутные * Неоновые * Ксеноновые Ртутная лампа 200 Вт: УФ – обеззараживание воды Неоновая лампа В мире на освещение тратится до 20% электроэнергии!

24 ЭКОДОМ Проект ЭКОДОМА - лаборатории в ИТ СО РАН ПЛАНЫ: Строительство экопоселка на территории 70 га вблизи Академгородка с привлечением средств НАЦИОНАЛЬНОГО ПРОЕКТА «ДОСТУПНОЕ ЖИЛЬЕ» Экспериментальный экодом вблизи Академгородка ИТ СО РАН, ООО «Экодом»

25 Новые типы энергоисточников: новые типы горелочных устройств; водородная энергетика (теплотворная способность у водорода в 2,5 раза выше, чем у природного газа); топливные элементы (КПД = 50-70%) НОВЫЕ ТИПЫ ЭНЕРГОИСТОЧНИКОВ

26 ПЕРВОЕ В МИРЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА Компания: Medis Technologies Ltd. Производство: Завод в Ирландии Производительность: 1,5 млн. ед. в месяц Пуск завода: июль 2007 г. Мощность: 1,3 Вт Емкость: 24 часа зарядки Энергоемкость: 600 Вт.ч/кг Топливо: Жидкое (боргидриды) Назначение: Зарядка мобильных телефонов

27 ПОРТАТИВНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ НА АЛЮМИНИИ e –e – O2O2 OH – Al 2 O 3 (Анод – топливо) Мощность: 3,2 Вт Время работы: 7 часов Энергоемкость: 20 А·ч Топливо: Алюминий Электролит: NaOH (4M р-р) Ингибитор: ZnO Площадь катода: 30 см 2 ИТ СО РАН (Программа РАН, ФЦП)

28 ПРИБОРОСТРОЕНИЕ

29 ПОЛЕВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ В ПОТОКАХ Полевой измеритель скорости жидкости и газа ПОЛИС (ИТ СО РАН): поставка по заказу Поле скорости в пламени Границапламени Цена комплекта: 3 – 9 млн. руб. Изготовлено 11 комплектов Заказчики: университеты, НИИ, КБ

30 НАНОТЕХНОЛОГИИ

31 Углеродные наноструктуры, активированные катализатором – перспективный материал для мембран и катодов топливных элементов НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЭНЕРГЕТИКЕ: УГЛЕРОДНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ Углеродные нанотрубки, синтезированные из метана Плазменно-дуговой метод синтеза углеродных наноструктур, активированных катализатором (Pt, Pd)

32 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЭНЕРГЕТИКЕ: НАНОЖИДКОСТИ Влияние наночастиц на теплообмен в наножидкостях 1. Теплопроводность: рост до 12 % при добавке 0,13 % об. 2 нм частиц золота. 2. Теплоотдача: рост до 60 % при добавке 2 % об. наночастиц меди. 3. Критический тепловой поток (CHF): рост до 200 % при добавке 0,01 г/л частиц Al2O3 размером 70 – 350 нм и даже 500 % при наклоне поверхности до 150°. Влияние концентрации наночастиц Al2O3 на критический тепловой поток Приложения: Наножидкости – высокоэффективный теплоноситель для теплоэнергетики, криогеники, атомной энергетики, космической энергетики

33 ПЛАНЫ Совет СО РАН по проблемам энергетики [Технопарк (Новосибирск) Технопарк (Кузбасс) [Межотраслевой центр по безопасности атомной энергетики [Энергоэффективность [Угольные технологии [Нетрадиционная энергетика: водородная энергетика; топливные элементы; глубинное тепло [ Нанотехнологии [Участие в крупных программах : ФЦП «Приоритетные направления …»; «Роснанотех»; 7 Рамочная программа ЕС [Подготовка специалистов по инновационным технологиям: Сибирский Федеральный Университет; НГТУ … [Попытка организовать производство абсорбционных машин через крупные компании: РОЭЛ (группа компаний), «Национальная Технологическая Группа»