Проект за експериментален стенд спечели докторантска стипендия за неговия автор

Проект за експериментален стенд спечели докторантска стипендия за неговия автор

Инж. Цветомир Гечев спечели докторантската стипендия на фондация Карол Знание за 2023 г. в най-силния финал на конкурса досега. Темата на дисертацията му е Изследване на възможността за намаляване на CO₂ емисиите чрез комбиниране на горивна клетка и двигател с вътрешно горене. Докторантът създава иновативен подвижен стенд за изследване на маломощен ДВГ с различни горива, включително със синтетичен газ, копиращ състава на анодните газове на пакет твърдооксидни горивни клетки.

„Моят проект е на тематика, която е слабо изследвана, но пък е важна за решаването на един съвременен световен проблем – екологосъобразното производство на енергия. Целта ми е да създам малък подвижен експериментален стенд за демонстриране и изследване на процесите в комбинирания цикъл, за да установя неговата приложимост, оптимални работни параметри и потенциала му да произвежда чиста енергия, отделяйки минимални количества вредни емисии. Резултатът ще бъде една от първите подобни инсталации в Европа и на Балканите, затова смятам начинанието си за особено привлекателно и актуално. В действителност, аз харесвам това, с което се занимавам и вярвам, че то ще остави своята добра следа в инженерната наука.“

Младият инженер припомня, че една от основните цели на ЕС е намаляването на емисиите на парникови газове в атмосферата към 2030 г. с 55% спрямо нивата от 1990 г. Основната част от парниковите газове са CO₂ емисии, отделяни от изгарянето на въглеводородни горива в топлоцентралите, индустриалното производство и транспорта. CO₂ емисиите, отделяни от транспортния сектор са около 25% от общото количество. От 2021 г. е в сила референтна стойност от 95 г/км CO₂ , а от 2035 г. се целят нулеви бордови емисии за всеки един от новопроизведените леки автомобили в ЕС. Постигането на целта ще се извърши постепенно чрез предлагане на пазара на автомобили, задвижвани с модерни двигатели с вътрешно горене (ДВГ), хибридни автомобили и електромобили с батерии или водородни горивни клетки (ГК). В момента електромобилите се произвеждат на висока цена, все още е недостатъчно развита зарядната инфраструктура, имат ограничен пробег и липсва рециклираща индустрия.

От друга страна ДВГ се отличават с ниска цена и високо ниво на технологично съвършенство, което ги прави предпочитан източник на задвижване. Основните недостатъци на ДВГ са ниският им КПД и отделянето на токсични компоненти с отработените газове при работата им. Горивните клетки (ГК), от своя страна, са технология за производство на енергия с висок КПД – до 60%, обяснява инж. Гечев. Неговата научна работа е свързана с твърдооксидните ГК – ТГК (SOFC). Те са високотемпературни ГК, които използват водород, най-често получен чрез реформинг (парова конверсия) в самата клетка.

Водородът може да бъде получен от различни въглеводородни горива. Поради особеностите на реформинг процеса и на химичните реакции в ТГК, като изходен продукт освен вода се отделят газове, в които има продукти на непълното горене като CO, H2, въглеводороди и др. – т.нар. анодни газове. Това създава предпоставки за последващо използване (окисление) на тези газови смеси в ДВГ. Съществуващите изследвания показват успешно прилагане на този подход, както с използване на газотурбинни, така и с бутални ДВГ, като крайните отработените газове от ДВГ се използват за подгряване на ГК.

Някои изследвания показват, че електрическото КПД на подобен комбиниран цикъл може да достигне 65%, а общото КПД на системата – 85%, което е предпоставка за съществено намаляване на отделяните емисии CO2 в атмосферата, особено при използване на горива с ниско съдържание на въглерод. Именно върху изследването на условията и възможностите за изграждане и оптимизиране на работата на такъв комбиниран цикъл за намаляване на емисиите на CO2 е дисертационният труд на отличения докторант.

„Моята амбиция е проектът ми да ми помогне да подобря и обогатя учебната среда и материална база, като дам възможност на студентите в Технически университет – София да се докоснат до още една модерна и авангардна технология, за да се превърнат в по-знаещи и успешни специалисти. Искам да затвърдя престижа на университета ми и да дам своя принос за развитието на инженерството в България. Смятам, че в този бурен и непредвидим свят, най-правдивата възможност пред България да бъде конкурентноспособна и успешна, е да специализираме в технологични, разчитащи на наука и висока добавена стойност, изследвания и производства“.

Цветомир Гечев определя работата си като изключително перспективна, защото досега са правени малко изследвания конкретно върху комбинираните цикли с ТГК и ДВГ, като едва няколко от тях предоставят експериментални резултати. Технологията е сравнително нова и непозната, въпреки че подобни проекти са силно необходими в контекста на все по-строгите регулации за производство на енергия, коментира докторантът. Комбинираните цикли биха намерили широко приложение – в транспорта при по-едрогабаритните средства като камиони, влакове, кораби, подемно-транспортна техника; в индустрията; в енергетиката и битовото отопление, за комбинирано производство на електроенергия и топлина.

Уникалността на проекта според автора му е в това, че той се фокусира върху маломощни агрегати с малки размери, с които да се определят оптималните параметри за управление на подобна система, така че да се сведе до минимум отделянето на CO2. Резултатите от работата биха имали голямо значение не само на местно, но и на международно ниво, убеден е инж. Гечев.
За първи път в историята на конкурса спечелилият докторантска стипендия печели и място в програмата Предприемачи в науката на фондация Карол Знание.

Още за финала на конкурса за докторантска стипендия – тук.

За всички нагдани от конкурса – тук.

 


Награда Предприемач в науката 2022

Награда Предприемач в науката 2022

Предприемачи в науката 2022

Признание

10 000 лв. докторантска стипендия

Награди за докторанти

Фотографска изложба на учен-физик

Отличеният Re4Life вече е и стартъп

Награждаване на Предприемач в науката

Предприемачи в науката 2022

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close