Необычное решение для альтернативной энергетики предложили сотрудники Института катализа СО РАН совместно с СО РАСХН. Каталитические теплогенераторы используют энергию химических реакций, что безопасно для экологии и полностью исключают теплопотери.

Теплотворная способность одного каталитического генератора составляет 90 кВт. Установка способна обогревать площадь в 400 квадратных метров. Использовать ее можно для отопления складов, ангаров, в качестве сушильного агрегата и обогревателя теплиц. Для растений такая отопительная система – еще и стимулятор роста за счет углекислотной подкормки (известный агротехнический прием при выращивании растений в закрытом грунте), по этой же причине она не рекомендуется для жилых помещений. Не придется тратиться на покупку котла и его эксплуатацию. Единственное требование для установки генератора – подведенная газовая труба.

Предлагаемое в ИК СО РАН технологическое решение заключается в проведении двухстадийного сжигания газового топлива. На первой стадии производится сжигание топлива в пламени горелки в условиях недостатка кислорода для подавления образования токсичных оксидов азота. На второй стадии продукты сгорания разбавляются воздухом. Полученный нагретый горячий газ с температурой 500–650 С подается на каталитическую кассету, представляющую собой пористую структуру из керамики, выполненную в форме сотов. На нее нанесен активный компонент – наноразмерный оксидный катализатор. Размер частиц катализатора – 20 нанометров, стенка канала, образующего поры, – 100 микрон. Здесь происходит дожигание продуктов неполного сгорания. Наночастицы, как губка, улавливают токсичные микропримеси органических веществ, угарного газа и оксидов азота и нейтрализуют их до санитарных норм рабочих помещений. Сотовая структура обладает высокой термостойкостью (1000 – 1200 С), высокой каталитической активностью и устойчива к каталитическим ядам. После кассеты очищенный газ дополнительно разбавляется воздухом. Газ с температурой 100–120С, полученный на выходе, используется в качестве теплоносителя для отопления помещений.

Срок окупаемости каталитического теплогенератора – всего 1,5 года. Выигрывает он тем, что газовое топливо внутри него сжигается на 100 % и не происходит теплопотерь. А в традиционных методах отопления они составляют до 40%, – рассказывает заведующий лабораторией экологического катализа ИК СО РАН, профессор Зинфер Исмагилов. – Предварительные оценки показывают, что использование каталитических теплогенераторов в качестве автономных отопительных устройств приведет к экономии до 30–35 миллионов тонн условного топлива или в рублевом эквиваленте до 4,5–5 миллиардов рублей в год».

Стоимость одного генератора составляет от 150–200 тысяч рублей в зависимости от конструкции и мощности. Гарантийный срок работы катализатора – 3 года, но фактический срок эксплуатации – в 2–3 раза больше. Несмотря на то, что каталитические теплогенераторы – это чистые нанотехнологии, Институт катализа пока только готовится подавать заявку в Роснано. Госкорпорация берется за финансирование проектов, стоимость которых начинается от 500 миллионов рублей.

Нужен инвестор с хорошими оборотными фондами, – продолжает Зинфер Ришатович. – Мы ведем переговоры с несколькими фирмами о промышленном производстве. Посчитано, что на уровень хорошей прибыльности можно выйти при объеме продукции 1000 единиц в год. Нужно расширять типоразмерный ряд. Готовы говорить об объемах инвестиций с конкретными заинтересованными лицами».

Автономные каталитические генераторы могут решить проблему теплоснабжения удаленных объектов, которым трудно найти средства на строительство станций и прокладку теплоцентралей. Можно сэкономить на подключении к энергетическим мощностям и не волноваться за перебои в основной сети. Средства, вложенные в альтернативную энергетику, позволят снизить значительную часть себестоимости продукции и услуг, приходящуюся на энергетические расходы.