Revista >> Septembrie 2009 [Nr. 118] >> Cercetare

Noile surse de energie, sprijinite de inovaţiile ICPE-CA

Eduard Paraschiva

26 Septembrie 2009

Perspectiva epuizării resurselor de energie tradiţionale, cât şi influenţa dramatică asupra climatului global prin utilizarea combustibililor actuali, creşterea consumului de energie în ţările dezvoltate, corelată cu scăderea producţiei de energie la nivel global, au determinat Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrică ICPE-CA să dezvolte tehnologii neconvenţionale şi nepoluante de producere a energiei, disponibile şi acceptabile pentru mediu.

Materiale pentru stocarea în stare solidă a hidrogenului

În acest demers se înscrie utilizarea unor tehnologii performante pentru stocarea hidrogenului, cel mai abundent element în natură, sută la sută ecologic. ICPE-CA abordează cea mai compactă şi sigură alternativă de stocare, sub formă de hidruri metalice solide, datorită avantajelor conferite de construcţia şi manevrabilitatea rezervoarelor de hidrură şi a capacităţii mari de stocare volumetrică a hidrogenului.

În cadrul institutului s-au elaborat mai multe tipuri de aliaje şi compuşi intermetalici pe bază de Fe-Ti, Zr-Ni, La-Ni şi Mg-Ni care prezintă capacităţi de stocare comparabile cu cele obţinute pe plan internaţional. În acest sens, s-au realizat în ICPE-CA şi două tipuri de rezervoare pentru stocarea hidrogenului sub formă de hidruri metalice, putând fi utilizate ca sursă de hidrogen pentru celulele de combustie care alimentează autovehiculele acţionate electric, aşa-numitele vehicule cu “emisie zero”, sau ca surse de alimentare pentru staţii autonome de putere.

Generator electric sincron lent cu magneţi permanenţi

Dezvoltarea echipamentelor pentru conversia energiei eoliene în energie electrică necesită componente caracteristice compatibile cu motorul eolian, care la puteri mijlocii şi mari de 100 – 3000 kW, are turaţia lentă de 6 – 20 rotaţii/minut. Dintre soluţiile tehnice posibile de cuplare a generatorului electric cu motorul eolian, face parte generatorului sincron cu inductorul echipat cu magneţi permanenţi, care prezintă mai multe avantaje: se elimină excitaţia în curent continuu pentru producerea câmpului magnetic inductor din maşină; nu mai necesită o sursă de curent continuu pentru alimentarea înfăşurării de excitaţie; nu se mai produc pierderi în sistemul de excitaţie; creşte randamentul şi scade încălzirea maşinii.

ICPE-CA Bucureşti, în colaborare cu SA Hydroelectric-Reşiţa şi ICPE-ACTEL Bucureşti, a lansat astfel de programe de cercetare pentru proiectarea şi realizarea de modele fizice experimentale pentru generatoarele sincrone lente polifazate multipolare, care să facă posibilă realizarea tehnică a acestora. Pentru verificarea rezultatelor s-a prevăzut realizarea unui model fizic experimental la scară adecvată la Hydroengineering-Reşiţa, prezumtivul fabricant din ţara noastră de generatoare sincrone lente pentru centrale eoliene.

Generator electric pentru microturbine eoliene

În vederea dezvoltării unei serii de generatoare electrice pentru microturbine eoliene în gama de puteri până la 5kW, ICPE-CA a realizat o prima tipodimensiune de 1,5kW la turaţia de 750rot/min. Generatorul este de tip sincron cu excitaţie prin magneţi permanenţi de mare energie pe bază de pământuri rare (NdFB sinterizaţi). Din punct de vedere constructiv tehnologic s-a avut în vedere valorificarea unor repere şi subansambluri din fabricaţia Întreprinderii Electroprecizia Săcele, cu referire la motoarele asincrone gabarit 100 L din producţia curentă.

Module energetice pe bază de pile de combustie

Nu în ultimul rând, specialiştii ICPE-CA au dezvoltat module energetice pe bază de pile de combustie de 3000W (700W-PV / 1200W-FC / 1100W-AT) cu domenii multiple de aplicabilitate:

• Aplicaţii stationare;
• Modulul energetic hibrid de 3000W poate fi convertit într-un sistem mobil ce poate fi utilizat în aplicaţii de producere a energiei electrice şi back-up în situaţii de urgenţă;
• Învăţământ - Pregătirea studenţilor şi elevilor;
• Demonstraţii practice privind tehnologiile alternative ecologice de producere a energiei electrice.