Създаваме технологии за чиста енергия

Знанието е сила. Науката е необятно поле за разбиране на света около нас. Но в България бизнесът и науката продължават да съществуват като две паралелни вселени. Може ли в новите реалности да се изгради устойчив мост? Навярно да, но той трябва да се издигне над голямата пропаст между двата „бряга“ и това може да стане с усилия и протегнати ръце от двете страни. Във времената на ускорено развитие на иновациите и високите технологии единственият начин да имаме силна и конкурентоспособна икономика е бизнесът и науката да работят в партньорство – но това като че ли не се разбира, затова и не се прилага.

Лесно или трудно

Светът ще се изправя пред все по-големи предизвикателства, свързани с ресурсите и с климатичните проблеми, с оцеляването не само на хората, но и на живота на Земята. Така реалността и заплахите пред оцеляването в бързопроменящите се условия ще води до това хората, притиснати от проблемите, да разбират по трудния начин смисъла на твърдението: „Най-големият враг на познанието не е невежеството, а илюзията за познание“.

Кой, къде и как

В момента разположението на силите е такова, че науката се опитва да убеди бизнеса у нас в смисъла на своето съществуване и в ползите, които тя може да носи. И ето съпоставката на един български учен между отношението към науката тук, в България, и там – на Запад: „Работих в чужбина, където практиката е бизнесът да отива при учените, за да намерят решение на конкретен негов проблем, и той финансира разработката. В България бизнесът най-често се обръща към учените, когато по определени грантови програми има задължително условие за участието на научен институт. Днес компаниите в България рядко поемат риска да инвестират в наука. А и на национално ниво този процес на взаимодействие не е регулиран, макар с проектно финансиране да се създадоха центрове за компетентност“. Това твърди наш учен, правейки сравнение на база на опита тук и там.

Отвъд илюзиите

Твърди се, че науката става толкова по-плодотворна, колкото по-достъпна става за по-голям брой умове. С цел  да популяризираме възможностите на българските учени и някои техни постижения, представяме три научни звена с конкретни разработки. С увереност, че това ще помогне за по-устойчивия градеж на моста, който свързва науката и бизнеса. Нека обаче не живеем с илюзията, че ако не се инвестира в развитието на науката България и няма приемственост на поколенията в нея, тя ще продължи да съществува и ще я има, и ще е във върхова форма, когато един ден някой усети остра нужда от нея.

Центърът за компетентност ХИТМОБИЛ разработва технологии и системи за генериране, съхранение и потребление на чиста енергия, като е финансиран от Оперативна програма „Наука и образование за интелигентен растеж“. Водещата организация е Институтът по електрохимия и енергийни системи (ИЕЕС) „Акад. Евгени Будевски" при БАН. Той е създаден през 1967 г. с цел научно и технологично да подпомага батерийната индустрия, която интензивно се е развивала по онова време. Тук е изградена добра школа и по теоретична електрохимия, и за оловните батерии. През 90-те години немалка част от учените от този институт намират успешна реализация по цял свят. Там най-често фокусът е върху сериозни задачи, финансирани от бизнеса, а наличието на модерна апаратура и финансови ресурси води до приток на млади учени. В България в последните години чрез финансиране от структурните фондове на ЕС се създава съвременна научна  база, но това е със 7 години забавяне от Румъния например, с която заедно влязохме в ЕС. Сега има техника, но пък младите хора вече са демотивирани да се насочват към техническите дисциплини, които искат години научни натрупвания. Това обяснява член-кор. дн Евелина Славчева, ръководител на ЦК ХИТМОБИЛ и на Направление „Водородни енергийни системи“ в ИЕЕС, на който е бивш директор, тя е и доскорошен председател на Общото събрание на БАН.

Разработките на ЦК ХИТМОБИЛ (Химични източници на ток и мобилност) стигат ниво на технологична готовност 6 и има една голяма стъпка по скалиране и работа в реални условия. Това е най-трудният етап. Прескочи ли се, идва и

времето за партньорства с бизнеса

ЦК ХИТМОБИЛ търси начини как възобновяемата енергия, основно соларна, да се съхранява в екологично чисти системи – различни типове батерии, как да се преработва във водород. Той също се съхранява и когато е необходимо, се използва за производството на електроенергия. Вече е изградена първата в България и в региона Полева лаборатория "Интегрирани енергийни системи". Тези системи са индустриални, свързани са с програма за управление. Монтирани са на терен, предоставен от БАН. Изследват процесите и ефективността на съхранение на тази енергия, на различните режими на работа, на връзката с мрежите. Учените установяват, че енергията, съхранена като водород, е много по-надеждна като наличен резерв. За сравнение: на големи разстояния електромобилите с батерии имат недостатъци – батериите са твърде тежки. С водород пробегът е по-голям и самото зареждане е по-бързо. Един електромобил струва 70+ хил. лв., а водородният е към 170 хил. лв. В дългосрочна перспектива обаче водородът навярно ще се наложи като по-добрия вариант.

Изградена е

първата в България водородна зарядна станция

която е част от инфраструктурата на ЦК ХИТМОБИЛ. Сега работят за привличане на представители от транспортния сектор към идеята за  пилотно тестване на  електрически водородни електромобили в реална среда. Тези електромобили са с електрически двигател и водородна горивна клетка, като имат съд за съхранение на водород. Предимството им пред батерийните електромобили е скоростта на зараждате, която е съпоставима с бензиновите и дизеловите коли. Те имат пробег от около 650 км с едно зареждане, а електрическите с батерия са с максимум 400 км и зареждането става за около 1 час. Проблемът е в тяхната висока засега цена. Една от сферите, в които водородните автомобили биха били ефективни, са тежкотоварните превози.

Член-кор. Евелина Славчева обръща внимание, че в стратегиите на ЕС има строго регламентирани

срокове и пътна карта

за излизане от зоната на минералните горива, като се въвеждат новите алтернативи. През 2025 г. в България трябва да има 8 водородни зарядни станции. Сега единствената е по проекта на ЦК ХИТМОБИЛ. За да се изпълнят целите, заложени в Европейската водородна стратегия,  до 2030 г. в страните членки трябва да се инсталират 40 GWh електролизьори,  които да произвеждат около 10 млн. т зелен водород. През около 150 км по международните транспортни коридори трябва да има водородна зарядна станция, както и във всеки голям град, за да обслужва локалния транспорт. Има силно изоставане от тези срокове – и то не само у нас. За да се получи тласък, първоначално държавата трябва да създаде интерес у бизнеса, но не бива периодите с облекчения да са дълги и да се правят големи печалби (както при фотоволтаиците), а да се насърчава реинвестирането за по-широко разгръщане на водородните технологии. Намесата на държавата в задвижването и регулирането на процеса трябва да е добре премислена и да се следи за последващите проблеми, които може да се създадат.

В ЦК ХИТМОБИЛ работят по създаването на

електрохимичен водороден компресор

Технологията е ефективна, безшумна. За да продължат с работата напред, е регистрирана спиноф компания. Тя ще търси финансиране по различни програми, за да подготвят продукт, който може да заинтригува бизнеса.

В напреднал етап е разработването на батерия, базирана на металхидрид и газов електрод. Основният принос е в газовия електрод, който намира приложение в новия вид акумулаторна батерия. Този тип батерии имат предимства – например по-ниската цена, с които превъзхождат литиево-йонните батерии. Но имат и характеристики, по които не може да се конкурират: те са добри за съхранение на енергия, а не за електромобилност.

ЦК ХИТМОБИЛ разработва и други

батерии с цинк

от местен добив: „По-разумно е да ползваме налични ресурси“.

Когато някой ще инвестира в системи за съхранение на соларна или вятърна енергия, в Полевата лаборатория "Интегрирани енергийни системи" може да се проиграе и симулира всичко и да се избере най-ефективният вариант. На разположение са всички налични към момента технологии за съхранение на енергия.

Ако започне изграждането на водородни зарядни станции, ХИТМОБИЛ има специалисти с познания на тънкостите как те да се проектират и направят. „Бавно и полека ще се върви към отказ от минералните горива. Не всички рискове са измерени, но има съзнание за тях. Алтернативите, върху които се работи, в по-голяма степен ще щадят природата“ – уверява член-кор. Славчева.

Капацитетът на ЦК ХИТМОБИЛ е голям и въпреки че на тази етап той все още не се използва достатъчно от бизнеса, научният център работи активно и постепенно гради доверие като надеждния партньор за чиста енергия.

Текстът е част от бр. 122 на сп. „Икономика“. Публикува се в Economic.bg по силата на партньорско споразумение между двете медии. Темите и мненията са подбрани от екипа на списанието и не съвпадат непременно с редакционната политика на Economic.bg.