Публічний захист науковця відбувся наприкінці 2012 року. Тема дослідження - «Розвиток наукових основ забезпечення пожежевибухобезпеки систем зберігання водню на автотранспортних засобах». Науковий консультант  дисертанта -  професор кафедри фізико-математичних дисциплін, доктор хімічних наук Валентина Кривцова.

У сучасних умовах захист населення і територій від природних і техногенних надзвичайних ситуацій є одним із найбільш важливих завдань національної безпеки України. Тому головною метою наукової діяльності співробітників НУЦЗУ  є організація, проведення фундаментальних і прикладних наукових досліджень з актуальних проблем забезпечення пожежної безпеки та захисту населення і територій від техногенних аварій та природних катастроф.

Вчені Національного університету цивільного захисту України професор кафедри фізико-математичних дисциплін доктор технічних наук, професор Кривцова Валентина Іванівна та старший науковий співробітник лабораторії управління у кризових ситуаціях науково-дослідного центру кандидат технічних наук, старший науковий співробітник  Ключка Юрій Павлович, займаються вивченням пожежної безпеки в перспективних напрямках розвитку енергетичної галузі. «До цієї категорії можна віднести водень, як перспективне, екологічно чисте вторинне енергоджерело. В силу своїх особливостей водень використовується в космічній та автомобільній галузях промисловості, мікро- і наноелектроніці, хімічній промисловості, телекомунікаціях та ін. Властивості водню досить добре вивчені. Поряд з тим ефективність використання водню визначається не тільки його фізико-технічними характеристиками, але і характеристиками його системи зберігання», - зауважує Юрій Ключка.

Зростання цін на енергоносії, дефіцит палива, прагнення різних країн досягти енергетичної незалежності сприяє розробці та впровадженню водню як палива на автотранспортних засобах (АТЗ). Як зауважує майор Ключка, у 2006 році у всьому світі функціонувало понад 140 стаціонарних водневих автомобільних заправних станцій. У 2010 році було відкрито 22 водневих заправних станцій і загальне число таких станцій зросла до 212. На сьогодні на АТЗ застосовуються наступні системи зберігання водню (СЗВ): у газоподібному (стиснутому) вигляді, в рідкому (кріогенному) вигляді й у формі гідридів інтерметалідів. Особливістю СЗВ для АТЗ є наявність обмежень у вигляді масових та габаритних характеристик, можливості заправки СЗВ, тривалості зберігання без втрат, їх пожежовибухонебезпеки та ін.

Основним способом зберігання водню є зберігання в газоподібному вигляді. СЗВ такого типу досить добре вивчені. Розробкою СЗВ такого типу займаються наступні концерни і автовиробники: General Motors, Toyota, Volkswagen, Honda, Nissan, Ford, ГАЗ. Балони для водню можуть бути виготовлені як зі сталі, так і з композиційних матеріалів, а тиск водню в балонах може досягати до 700 атмосфер. Такими автовиробниками як BMW, RUC використовуються СЗВ в рідкому вигляді. Існує досить багато робіт, присвячених зберіганню водню даним способом у великих сховищах, а також характеристикам водню за низьких температур. Досить добре відомий спосіб зберігання водню в хімічно зв'язаному стані, зокрема у формі оборотних гідридів інтерметалідів. Дослідження в галузі розробки, створення та визначення властивостей оборотних гідридів інтерметалідів проводилися в ІМЕТ АН РФ, ІПМаш НАН України та ін.

«Пожежовибухонебезпека таких систем розглядалася тільки з урахуванням міцнісних властивостей систем і обладнання, що використовується. Однак вона залежить не тільки від параметрів водню та міцнісних властивостей матеріалів ємкостей для його зберігання, а також від характеру конструктивних рішень і параметрів СЗВ», - говорить Юрій Ключка. Тобто, незважаючи на те, що водень є перспективним енергоносієм і починає широко використовуватися на автотранспорті в якості палива, недостатньо розкрите питання щодо пожежовибухобезпеки використання систем зберігання водню на АТЗ. Окрім теоретичної частини, авторами проведений комплекс експериментальних досліджень з визначення пожежовибухонебезпечних характеристик систем зберігання водню та підтвердження теоретично отриманих математичних моделей.

«Практичне значення отриманих результатів полягає у тому, що розроблений комплекс математичних моделей, котрий описує процеси в системах зберігання водню під впливом зовнішніх теплових потоків, в сукупності з експериментальними даними, є теоретичною базою для аналізу пожежовибухонебезпеки систем, що використовуються на автотранспортних засобах, вибору найбільш безпечної системи зберігання водню як за часом до їх руйнування, так і за ймовірністю руйнування», - зауважує Юрій Ключка.

 

 

 

 

 

 

Лариса Кошеварова, сектор взаємодії з громадськістю та ЗМІ

Науково-дослідний центр НУЦЗУ