ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Технология снижения удельного расхода топлива на ДВС с применением КГТ (катализаторы горения топлива) и ЭИУ (энергоинформационные устройства) на основе нанотехнологий.

Рекомендуемая область пременения

Развитие исследований по предлагаемому проекту соответствует следующим приоритетным направлениям развития науки и технологий:
- новые материалы и химические технологии;
- производственные технологии;
- топливо и энергетика;
- транспорт;
- экология и рациональное природопользование.
Планируемые исследования направлены на решение проблем следующих критических технологий:
- экологически чистый и высокоскоростной наземный транспорт;
- энергосберегающие технологии;
- природоохранные технологии, переработка и утилизация техногенных образований и отходов.
Результаты планируемых исследований могут применяться при проектировании, производстве и эксплуатации любых карбюраторных и дизельных двигателей внутреннего сгорания, используемых в транспорте, энергетике, военной технике, строительных машинах и т.д.

Назначение, цели и задачи проекта

Предметом разработки является исследование в области снижения удельного расхода топлива на любых двигателях внутреннего сгорания с применением нерасходуемых  катализаторов горения топлива (КГТ) и энергоинформационных устройств (ЭИУ) на 15-30%.

  Одновременно  при проведении данных исследований разработка методов по снижению токсичности выхлопа в 1,5 – 2 раза.

 Предлагаемые разработки позволят снизить расход топлива и загрязнение окружающей среды при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания. За счет применения новых технических и технологических решений, специальных составов более полно использовать энергию, выделяющуюся при горении.

«Тяговая» сила  на транспорте Республики Саха (Якутия) и в России в целом – двигатели внутреннего сгорания. Весь автопарк, включая промышленный транспорт  угольных и кимберлитовых разрезов, строительная техника, грузовые и легковые автомобили, речные и морские суда - приводятся в движение с помощью ДВС.

Транспорт будет работать преимущественно на ДВС как минимум до конца текущего столетия. Отсюда важна проблема повышения эффективности эксплуатации и развития ДВС.

Системная  работа по повышению эффективности поршневых двигателей в России фактически прекратилась в начале 90-х годов ХХ века.

Учитывая, что транспорту необходимо несколько типовых рядов двигателей, можно ожидать, что всю первую четверть нашего века транспорт будет работать на традиционных ДВС. Поэтому необходимо в совершенстве овладеть технологией восстановления и модернизации действующего парка.

Кроме того, обеспечение условий более полного сгорания топлива, а также уменьшение расхода горюче-смазочных материалов в значительной мере понизят уровень загрязнения окружающей среды выхлопными газами, содержащими вредные и токсичные вещества.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Основой научного подхода в решении поставленной задачи является современное понимание того простого факта, что в природе нет закрытых систем, для которых и написаны все основные «вечные» законы физики, в том числе и термодинамические ограничения, связанные с энергией.

Так называемые закрытые системы не более чем некая модель, облегчающая изучение основных законов природы, а в самой природе любая система является принципиально открытой, т.е. обменивается с окружающей средой массой, энергией и информацией. Стало быть,  можно  управлять системой не только на уровне массы и энергии, но и на уровне управляющей информации, т.е. влиянии на уровне сверхслабых взаимодействий.

Многолетний опыт работы в этой области и мировой опыт поиска наилучших решений оптимизации процесса горения  говорит о необходимости использования катализаторов горения, фрикционно-регенирирующих составов, электронно-зарядовой активации воздушного тракта (активизация воздуха) и энергоинформационного воздействия, которые и являются основой управления плазменными процессами горения на уровне сверхслабых взаимодействий в природе.

Традиционно считают, что горит топливо, которое обладает соответствующей теплотворной способностью. По ней делают расчет мощности тепловыделения при горении и взрыве (быстром горении). Со времен Лавуазье (1773г.), горение отождествляют с химической реакцией окисления топлива. Для оптимизации применяют различные катализаторы, топливораспыляющие устройства, регуляторы соотношения топливо-воздух, присадки к топливу и т.п. Это обычно позволяет экономить 5-10% топлива.

Однако известно, что окислитель – чистый кислород взрывается в присутствии следов углеводородов (топливо, смазочное масло, органические присадки). Огромная мощность взрыва никак не соответствует теплотворной способности тех микрограммов углеводородов, например, масла, которые этот взрыв вызвали.

Одним из удачных решений в этой области можно привести теорию гиперчастной механики и механики микромира Д.Х.Базиева и практической науки в этой области, представленной профессором Андреевым Е.И.

В соответствии с изложенными фактами и известными физическими явлениями разработана новая теория горения.

Она состоит в следующем:                                                                                                                                            Топливо при горении является донором (поставщиком) свободных электронов в плазму. В плазме (пламени), имеющей отрицательный заряд, свободный электрон электродинамически взаимодействует с положительным ионом (атомом) кислорода, вырывая с его поверхности мелкие положительно заряженные частицы. Вылетая с большой скоростью, эти частицы отдают кинетическую энергию плазме, нагревая ее, и удаляются в виде фотонов света. По окончании  процесса энерговыделения исходные продукты, образовавшие плазму, превращаются в продукты горения – окислы. Таким образом, окисление является не причиной и сутью горения, а его следствием.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Сутью метода горения является разрушение молекул кислорода и азота с освобождением электронов межатомной связи и последующим использованием их взамен свободных электронов, поставляемых топливом. Расход топлива можно сократить, либо вообще исключить, вовлекая в процесс горения азот. Причем азотный режим горения идет с окислением до Н2О, а не СО2, что энергетически и экологически более эффективно.

  Это достигается обработкой воздуха – магнитным, электрическим, световым, нейтринным и энергоинформационнымипотоками.

  Для достижения результатов применяются следующие устройства и материалы:

    1. Энергоинформационное устройство «АТОРАЙ» (разработчик НТВП «Райдуга»). Выполняет целенаправленное энергоинформационное гиперчастотное сверхслабое воздействие (с целью активации) на топливо, масло, охлаждающую жидкость. Оптимизирует процессы горения.

  2. Энергоинформационное устройство «Спираль» (разработчик ООО «Компания СОТ»). Подготавливает воздушную смесь, ослабляя межатомную связь азота и кислорода с целью получения следующих элементов N---C + H2+O2.Устанавливается в воздушный тракт ДГ.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

По существующим на данный момент публикациям аналогов данной разработки в России и за рубежом нет. Полученные в результате испытаний данные позволяют констатировать факт, что впервые в мире подтверждена практическая возможность через гиперчастотное сверхслабое воздействие на топливо и воздух, получать частичный бестопливный цикл горения (азотный) с недалекой перспективой на выход полностью в бестопливный режим.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Энергосбережение. Снижение удельного расхода топлива при эксплуатации  ДВС на 15-30% .

Экологическая безопасность. Снижение токсичности выхлопов ДВС в 1,5-2 раза.

Внедрение данного проекта позволит снизить себестоимость продукции промышленных предприятий и ТЭК за счет повышения эффективности использования ГСМ, снижения их фактического потребления, а также значительного уменьшения доли транспортных расходов.

Новые потребительские свойства продукции

Снижение удельных расходов топлива по ДВС на 15-30% с одновременным снижением токсичности выхлопов в 1,5-2 раза.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам

Стадия и уровень разработки

НИР и начальная стадия НИОКР.
За период с 2003 года, кроме большого количества самостоятельных исследований, проведено четыре НИОКР по исследованию влияния КГТ и ЭИУ на снижение удельного расхода топлива, в результате которых установлено снижение удельного расхода топлива и токсичности выхлопа следующих типов ДВС:
- 2003 г. Резервный ДВС-24 кВт ОАО АК «Якутскэнерго» - семидневные испытания, на последнем этапе получено снижение удельного расхода топлива в размере 27%.
- ДВС 3Д6: (150 л.с.) теплоход «Депас» ОАО «Ленское объединенное речное пароходство», в течение часа зарегистрировано снижение удельного расхода топлива на 25%, через два часа – 7%.
- 2004 г. ДВС А-01 (60-75 кВт) Батамайская ДЭС ОАО АК «Якутскэнерго», после проведения целого ряда испытаний окончательный результат - снижение удельного расхода топлива на 17% с одновременным снижением токсичности по NO и СO2 до 2-2.5 раз (данный результат сохранялся и при замерах через три месяца).
- ДВС Г-72 (880 кВт) – 1 ед. и ПЭ-6 (1200 кВт) – 1 ед. Олекминская ДЭС ОАО АК «Якутскэнерго», на заключительном этапе получено снижение удельного расхода топлива на нагрузке 800 кВт – 19.4%.
(При проведении отдельных исследований фиксировались результаты по снижению удельного расхода на 50 и более процентов).
Результаты НИОКР по снижению удельного расхода топлива в двигателях внутреннего сгорания, проведенные в 2002-2006 гг., в машинах, оборудованных штатными путевыми компьютерами с датчиками расхода топлива:
- Крепление под бензобак исправной, полностью заправленной машины марки ВАЗ 2106 (в машине занижены по сечению бензиновые жиклёры и увеличены воздушные) энергоинформационного изделия «АВТОРАЙ» приводило к тому, что через час содержание СО в выхлопных газах снижалось в два раза. Установка этого изделия в воздушном фильтре в целях подготовки воздушной смеси снизила средний расход топлива от 9-9,5 л/100км до 5-6 л/100км при ежедневной эксплуатации автомобиля в течение 30 дней по одному и тому же маршруту протяженностью 200 км.
- При проведении опытно-промышленных испытаний на Батамайской ДЭС (ноябрь 2003 – январь 2004) использование энергоинформационного изделия «ЭНЕРГОРАЙ» позволило снизить исходный расход топлива от 308 г/кВт час при нагрузке 50 кВт час до 143-246 г/кВт при той же нагрузке. Улучшились характеристики выхлопных газов по некоторым показателям (СO2) в три раза.
- Опытно-промышленные испытания энергоинформационного изделия «ЭНЕРГОРАЙ» на Олёкминской ДЭС на двигателях Г-72 и П-6 непосредственно на сам генератор показали результат по экономии топлива в среднем 14,5%.
- «АВТОРАЙ» и ЭИВУВ (энергоинформационный вихревой ускоритель воздуха) дало экономию топлива на испытуемых двигателях от 4,5 до 8%., а на дополнительном двигателе Г-72 экономия составила 16%.
- При работе с тремя двигателями марки Г-72 на ДЭС «Мамонт» (февраль – март 2005) при использовании энергоинформационного изделия «ЭНЕРГОРАЙ» была достигнута экономия топлива 4,5–9%.
В результате работы над данной проблемой созданы:
- ЭИВУВ (энергоинформационный вихревой ускоритель воздуха). Предназначен для подготовки воздушной смеси для снижения расхода топлива при работе ДВС. Изготовлено и установлено более 300 шт., результаты относительно стабильны, владельцы транспортных средств, в течение одного-трех лет оснащенных изделиями, отмечают, что при прогреве автомашины зимой в гараже не ощущается запаха выхлопных газов, в выхлопной трубе отсутствует налёт сажи. Два года назад практически у всех машин из выхлопной трубы бежала вода, в настоящее время полученная вода сразу включается в процесс горения.
- Изделие «Спираль Р». Предназначено для увеличения мощности двигателя и быстрого разгона без дополнительных затрат топлива, работает в информационном режиме.
- Свечи зажигания. Предназначены для улучшения сгорания воздушно-топливной смеси, увеличения срока службы до 100 тыс. км. Свечи - системное энергоинформационное устройство, работают в информационном режиме, изготовлено и установлено более 150 комплектов. Получены исключительно положительные отзывы.

Предлагаемые инвестиции

25 млн. руб.
Для проведения НИОКР необходимо:
Аренда лаборатории с дизельными и бензиновыми двигателями с комплектацией их современными контрольно-измерительными приборами, а так же 2-3 автомобиля с бензиновыми и 2-3 с дизельными ДВС.
Годовая стоимость аренды лаборатории- 1-1.5 млн. рублей,
с оплатой лаборантов и топлива 2-2.5 млн. рублей. Годовая стоимость аренды автомобиля – 250 тыс.руб.,
с оплатой водителя и топлива - 400 тыс. рублей.
ИТОГО: затраты на аренду в год:
- лаборатории - 2-2.5 млн. руб.
- 4-6 ед. АТС - 2 млн. руб.
Закупка высококачественного измерительного оборудования:
а) топливомеры для АТС - 6 ед. х 50 тыс.руб. = 300 тыс.руб.
б) топливомеры для лаборатории - 3 ед. х 100 тыс.руб. = 300 тыс.руб.
в) прибор по замерам токсичности выхлопа = 400 тыс.руб.
ИТОГО: 1 млн. руб.
Оплата труда разработчиков- 5 человек из расчета 40 тыс.руб. в месяц, в год- 2,4 млн. руб.
Оплата командировочных расходов – 1 млн. руб.
Планируемые затраты в год- 8-9 млн. руб.
Общая потребность 20-25 млн. руб.

Рынки сбыта

Потребители продукции - все отрасли экономики.
Основные потребители- предприятия транспорта и энергетики.
Пример окупаемости по Олекминской ДЭС ОАО АК «Якутскэнерго»:
ДВС - Г-72 - 9 ед.
ДВС – ПЭ-6 - 8 ед.
При среднегодовом потреблении топлива 10000 т и снижении расхода топлива на 10% экономия составит:
1000 х 16 тыс.руб. = 16 млн. руб. при затратах 0.9-1 млн. руб.
Пример по легковым автомобилям ВАЗ-2106, годовой пробег примерно 10000 км, расход топлива 10 л на 100 км. При экономии 20% - 200 л х 18 руб. = 3600 руб. Затраты – 1000 руб.
Внедрение данной технологии при условии снижения расхода топлива на 20%, применительно к предприятиям ОАО «АК Якутскэнерго», может давать экономию до 20 тыс. т топлива или 200-220 млн. руб. в год.
Из приведенных расчетов видно, что окупаемость может составить, без затрат на НИОКР от 1 до 3 месяцев.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование для ее реализации не имеет аналогов на мировом рынке продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

24.10.2006