Старозагорски инженер с уникална разработка за спасяване на въглищните централи

Подробности за новата, вече патентована технология разкри пред медията инж. Иван Статев

Мечтата на човечеството е да превърне водата в енергоресурс, а още по-голяма мечта е да намери безкраен енергоизточник. До този момент това не е осъществено.

В процеса на постоянното търсене се стигна до използването на отделената енергия при разделянето на ядрото на атома на урана. Технологията отдавна е усвоена с парни турбини, задвижвани от топлината на ядрения разпад с единична мощност до 1500 мегавата. Това творение на човечеството дойде с много предимства, но и с много недостатъци. С опасни за хората отпадъци, нарушаване на радиационния фон на атмосферата и много други. Големите аварии в Чернобилската и тази в Укyшима, Япония ядрени централи промени мисленото на хората.

Човечеството се насочи към друг безопасен начин на генериране на енергия, а именно при синтез на ядрата на деутерия (изотоп на водорода).

При синтез на ядрата на деутерия се отделя 200 пъти повече енергия от разпадане на ядрата на урана и 1500 пъти повече при изгаряне на високо калорични въглища.

До сега този процес е осъществен единствено при водородната бомба, но все още няма техническо решение за приложение за мирни цели. Почти всички големи държави заделят милиарди долари в изследователска дейност за постигане на ядрен синтез на деутерия и за постигане на безкраен източник на енергия. Вниманието е насочено върху постигане на термоядрен синтез при 100 и 200 милиона градуса в ядрения реактор. За сравнение в центъра на слънцето температурата е 6 милиона градуса. В град Карадаш във Франция е изградена термоядрена изпитателна централа, където участват девет от най-богатите държави в света, със световноизвестни специалисти. Но на два пъти е отлаган нейният пуск, въпреки че досега са изразходвани 22 милиарда евро. А последните обещания са, че това ще се случи през 2030-2035 г.

След дългогодишно проучване и изследване свойствата на водорода инж. Иван Статев от Стара Загора стига до извода, че може да се постигне ядрен синтез на атомите на деутерия (изотоп на водорода) при 850-900 градуса с ускорител, реализиран чрез специално подбран катализатор.

Уникалното старозагорско откритие

Технологията на инж. Статев вече е регистрирана за признаване на патент в патентното ведомство в гр. Стара Загора под номер BG /P/2024/113889.

Тя се състои в създаване на горелка на ядрен синтез на деутерия, която може да замени настоящите във въглищните централи (които впръскват мазут или газ за разпалването на въглищата).

Ето как той самият обяснява откритата от него технология: Осъществяването на ядрения синтез в горелката (свързване на две – ядра на деутерия в по-тежко ядро и получаване на хелий и отделяне на огромно количество топлина), която може да се подаде в пещната камера на парогенераторите. Чрез загряване на охлаждащия въздух на изхода на горелката до 850-900 градуса и ярката светлина, който загрят въздух ще стане работно тяло в парогенератора.

Новата технология, регистрирана в патентното ведомство в Стара Загора
Предварително деутерия ще се йонизира, където електроните от ядрото на атомите на деутерия ще напуснат орбитата.

Деутерият с оголените ядра се подава в началото на завихрителя на самата горелка, който създава условия за максимален контакт с катализатора. Завихрителят представлява лопатки подобно на вентилаторните, само че същите са неподвижни.

В самата горелка са създадени условия за ядрен синтез на оголените ядра, т.е. с контакта с катализатора при температура 850-900 градуса, като се получава хелий и се отделя огромно количество топлина. Този процес на ядрен синтез се ускорява благодарение на подбрания катализатор и много рационално монтиран в горелката.

Горелката се състои от неръждаема тръба с размери ф108/5 с дължина 1600 мм и в нея вмъкната черна (вътрешна) тръба от Ст-20 К с размери ф89/5, също с дължина 1600 мм. От единия край на неръждаемата тръба се навива накрайник (глава), подобна на газова горелка, а на другия край – щуцер за дозиране на деутерия.

В черната тръба по протежение на четирите посоки от единия край до другия са направени отвори за достъп на оголените ядра на деутерия до навития катализатор.

Върху черната тръба се навива свободно (не натегнато) катализаторът. Катализаторът ускорява скоростта на реакцията, което е и същността на технологията.

Първоначално горелката се подгрява чрез индукционни нагреватели до 850-900 градуса. Впоследствие нагревателите се изключват и процесът продължава да се самозахранва.

При така загрятата горелка се подава в нея йонизиран деутерий. Вече при създадените условия две свободни ядра на деутерия се свързват и се получава по-тежко ядро на хелий с два електрона в орбита и с ядро от два протона и два неутрона, и се отделя огромно количество топлина. Масата на хелия е с около един процент по-малка от сумата на масата на двата атома на деутерия. Остатъкът от масата на деутерия се превръща по законите на физиката в топлинна енергия.

Загретият хелий и с ярката светлина се подава в пещната камера на парогенератора, където подгрява подавания въздух около горелката. Загретият въздух става работно тяло в парогенератора (това до момента се осъществява от топлината, отделена при изгаряне на въглищата). Оттук нататък всички процеси в схемата на парогенератора се запазват.

Това налага много малка реконструкция на парогенератора в зоната на въглищните горелки, като всички останали съоръжения: турбина, генератор и електроразпределителните съоръжения, се запазват. Не се отделят никакви вредни вещества и няма отпадъци. Отделеният хелий в атмосферата е неутрален газ и е безопасен (също и при изпитателния реактор във Франция и в останалите световни изследвания също ще се отделя хелий, който ще постъпи в атмосферата).

Това е едноконтурна схема, която може да се приложи във всички газови турбини при самолетите и може да се внедри във всички енергийни и топлини електроцентрали, работещи на въглища, мазут или газ.

Може да се внедри и в двуконтурна схема и да се преустроят съществуващите атомни централи, за да станат практически безопасни. Тази двуконтурна схема е много по-сложна, но може да се приложи при изтичане на ресурса на реакторите и се продължи ресурсът на останалите съоръжения.

Тази технология веднага може да се внедри експериментално на един от малките парогенератори на ТЕЦ „Марица изток 2“ предвид на това, че централата разполага със свободни електролизерни мощности за производство на водород.

Авторът предлага също капсула за производство на деутерий от водорода, също и система за йонизиране на деутерия и решение за първоначално индукционно загряване на горелката, които системи не представляват новост и са известни. Себестойността на произведената електроенергия ще е толкова ниска, че може да се счита за технология за безкраен източник на енергия.

Кой е инж. Иван Статев?

Завършил е специалност „Топло и ядрена енергетика“ в бившия ВМЕИ, сегашен Технически университет в София. Работил близо 50 години в ТЕЦ „Марица изток 2“.

Още преди да тръгне на училище е конструирал малка електроцентрала в родното си село Миладиновци, Ямболска област, с динамо, задвижвано с животинска тяга, от която са захранени няколко крушки за джобно фенерче. По това време селото дори не е било електрифицирано. Тогава един възрастен човек се изказал, че в артериите на това момче не тече кръв, а електрически ток и му предрекъл голямо бъдеще, и че ще стане голям техник.

След завършване на средното образование с отличен успех му е предложено да продължи образованието си без конкурс в института в гр. Русе и във военните училища в страната в специалност, която пожелае. Той заявява, че може да продължи единствено в енергетиката и само в енергетиката.

След пенсионирането си има три внедрени разработки в ТЕЦ 2.

Новата тепърва предстои да бъде експериментирана във въглищната централа. Инж. Иван Статев е категоричен, че за експеримента не са необходими никакви инвестиции. Необходими са само няколко бутилки с деутерий, които безпроблемно могат да бъдат доставени от ЕС.

Източник: starozagorskinovini.com