Проект за система с метанолова горивна клетка спечели наградата в седмото издание на конкурса „Предприемач в науката“

Оспорваното състезание за наградата от 30 000 лв. в седмото издание на конкурса "Предприемач в науката" спечели Цветомир Гечев, докторант в Технически университет – София, съобщиха от екипа на фондация "Карол Знание", която е организатор на събитието.

Призът "Предприемач в науката" Цветомир Гечев спечели заедно с докторантската стипендия на фондация "Карол Знание". Това е прецедент в историята на състезанието: за първи път носител на докторантската стипендия на "Карол Знание" печели и в конкурса "Предприемач в науката" - с проекта Methakyp: допълнителен мощностен агрегат с метанолова горивна клетка за тежкотоварни автомобили.

"Заради азбучния ред Цветомир Гечев имаше късмета да представи проекта си последен и да направи един незабравим финал на "Предприемач в науката" и на целия конкурс. Започна представянето със звук от запален двигател и създаде обгазяването, което го съпровожда, за да покаже измеренията на проблема, който цели да реши с проекта си. А очертанията на проблема са плашещи: 7 365 350 товарни автомобили през 2022 г. в Европа; между 6 000 и 20 000 лв. годишни разходи за гориво и допълнителна поддръжка за всеки товарен автомобил; средно по 5 часа дневно с включен двигател "на място" = 1825 часа годишно на автомобил; 205 200 000 000 кг CO2", отбелязаха от фондацията.

Решението според автора на разработката "methakyp" е използване на допълнителен мощностен агрегат с метанолова горивна клетка за тежкотоварни автомобили. Името е съставна от “metha” и “kyp”. "Чете се „метакип“. “Metha” от “methanol”, но също така в гръцкия език се използва за представка и означава „след“, „над“ (напр. „метафизика“ е „над физиката“, т.е. като олицетворение на следващия етап на развитие в науката и техниката, навлизането на нови еко технологии като горивните клетки и преобразяването на енергийната промишленост чрез въвеждането на синтетични горива като e-methanol. “Kyp” от гръцки “Κυψέλη” е пчелен кошер, но словосъчетанието “κυψέλη καυσίμου” означава горивна клетка. Думата в изначалното си значение, извън словосъчетанието, олицетворява свързаността и гъстотата на пътната мрежа", обяснява Цветомир Гечев.

Транспортът е гръбнакът на световната икономика и е огромен консуматор на енергия и огромен замърсител. Според Европейската комисия в ЕС камионите генерират повече от една четвърт от общите емисии на въглероден диоксид при сухоземния транспорт и около 6% от общите емисии от всякакви видове дейности (вкл. промишленост, отопление и др.). Успоредно с това около 77% от вътрешноконтиненталния транспорт в Европа се осъществява с камиони и отрасълът създава поминък за милиони хора – от проектирането и производството на тези превозни средства до осъществяването на складови дейности, разказва Гечев.

Младият учен смята, че е намерил отговор на въпроса как да намалим замърсяването, без да се ограничи отрасъла и без да се съкращават работни места. „Отговорът се крие в разбирането на самия начин на работа при този вид транспорт. След като стоката е натоварена, шофьорът управлява камиона от няколко дни до седмици, спазвайки специфично работно време. По време на дневната си почивка той остава в превозното средство. Камионите са пригодени за тази дейност – имат легло, електрически уреди и други удобства. През този период обаче, за да произвежда електричество за консумацията на тези уреди, двигателят на камиона все пак работи често и то неефективно, защото не е в оптимален работен режим. Това явление е т.нар. работа на място – idling, която според различни изследвания варира от 3.5 до 16.5 часа в денонощието и произвежда голяма част от вредните емисии на камионите.“

Решението за намаляване на емисиите от idling е вграждането на APU – auxiliary power unit, допълнителен мощностен агрегат, който може да се използва както в новопроизведени, така и в по-стари автомобили, работейки вместо двигател с вътрешно горене по време на почивката на водача на автомобила. „Избрана е горивна клетка, защото това е нова технология с високо КПД, ниски емисии на вредни газове, оползотворяваща горивото чрез електрохимична реакция, а не чрез горене като при ДВГ, а също така и с компактен дизайн и без движещи се части.“

„Част от стратегията за бъдеще с нулеви емисии на ЕС включва развитието на водорода и т.нар. e-fuels, т.е. синтетични горива. Водородът е уникален енергиен вектор, който може да се добие чрез възобновяаеми енергийни източници, но поради ниската си плътност при стандартни условия, е изключително труден за съхранение и транспорт – трябва да се втечнява, да се използват съдове под налягане, силно летлив, запалим и взривоопасен. Затова вместо да бъде директно използван, е подходящо да се синтезират чрез него и въглеродния диоксид от въздуха, подходящи за употреба синтетични горива, едно от които, е метанолът. Метанолът при стандартна температура е в течно състояние и се съхранява като конвенционалните горива.“

По този начин, използвайки система с екологично гориво, пригодна както за нови, така и за стари автомобили, може да бъдат намалени драстично емисиите на вредни газове, обяснява Цветомир. Според него камионът е само пример за мястото, където проблемът е най-належащ. Система от типа на methakyp може да се използва във всякакви превозни средства, имащи необходимост от енергия извън периода на движение – каравани, моторни лодки, микробуси, влакове и др.

Според проекта допълнителният мощностен агрегат с метанолова горивна клетка ще постигне: 100% намаление на разходите за дизелово гориво при idling; 90% намаление на CO2, 100% намаление на NOx и 100% намаление PM; нисък шум и вибрации; e-fuel с ВЕИ, използвани за производство му; ще може да се поддържа лесно и да се вгражда както в нови, така и в употребявани товарни автомобили.

Тази година в конкурса "Предприемач в науката" бяха представени 15 проекта, четири от които - на участници от Технически университет – София. Наградата остана в Техническия университет, тъй като м.г. отличието спечелиха студенти от "Клуба по Роботика" с проект SolarReviver - система за почистване на повърхността на соларни панели.

Специална награда от Bulgarian Angels Club спечели д-р Йоанна Йорданова, докторант в Институт по невробиология при БАН, с иновативен тренажор за усъвършенстване на спортно-техническите качества и бързината за взимане на решения в спорта и бизнеса. Тренажорът беше демонстриран в залата пред журито, но малцина се престрашиха да го тестват, след като видяха тренировката на Тервел Пулев, заснета преди финала. Разработката вече е регистрирана като полезен модел.