Как обеспечить главное преимущество подводной лодки - скрытность и длительное время ее нахождения в подводном положении? Кто-то делает турбину по замкнутому циклу, кто-то предлагает двигатель Стирлинга. Naval Group разработал воздухонезависимую установку в которой водород вырабатывается непосредственно на борту подлодки и используется для производства энергии.
Благодаря инновационному решению, разработанному Naval Group теперь любая подводная лодка может производить собственный водород. Отсутствие необходимости загружать или хранить водород на борту - главное преимущество разработки, с точки зрения безопасности при погружении.
Используя уникальные свойства специальных сплавов, специальная мембрана извлекает водород из синтетического газа для питания топливных элементов сверхчистым водородом без необходимости хранения. Водород, таким образом, вырабатывается на борту подлодки и используется для производства энергии, при этом система работает бесшумно.
Для повышения долговечности топливные элементы снабжаются водородом, полученным на борту, и воздухом, что позволяет использовать стандартные технологии мембранных топливных элементов с воздушным протонным обменом
FC2G AIP: как это работает?
Этап 1: Генерация газа в реформаторе. Риформер, снабженный дизельным маслом, кислородом и паром (который рециркулирует в процессе), превращает эту смесь в богатый водородом синтетический газ. Этап 2: Увеличение выхода водорода и конверсия окиси углерода в реакторе. После риформера реактор запускает реакцию «вода-газ», превращая монооксид углерода в диоксид углерода вместе с превращением воды в водород. Следовательно, это увеличивает содержание водорода в синтетическом газе до максимально возможного. Этап 3: Очистка водорода в мембране. Используя уникальные свойства специальных сплавов, мембрана извлекает водород из синтетического газа для питания топливных элементов сверхчистым водородом без необходимости хранения. navalnews.com
Процесс производства водорода основывается на трех основных этапах: подача дизельного масла из топливных баков, кислорода (из модуля хранения кислорода FC2G) и пара, последний рециркулируется в процессе, риформер превращает эту смесь в богатый водородом синтетический газ, содержащий водород, двуокись углерода и окись углерода плюс вода в паровой фазе.
Остаточный газ выбрасывается в море, где он мгновенно растворяется. Синтетический газ затем проходит в реактор сдвига, где пар приводит в действие реакцию «сдвиг вода-газ», которая выполняет конверсию оксида углерода, генерируя водород, диоксид углерода и воду. Он увеличивает содержание водорода в синтетическом газе до максимально возможного, наряду с почти полным удалением окиси углерода. Реактор сдвига характеризуется высокой компактностью и термическим КПД.
FC2G AIP поставляется в виде модуля, разделенного на две секции: кислородный и энергетический. Первый предназначен для хранения жидкого кислорода, который питает как систему AIP, так и обеспечивает регенерацию подводной атмосферы, а второй содержит четыре основных элемента модуля FC2G AIP: риформер, сменный реактор, очищающую мембрану и PEM (Proton). Все компоненты встроены в специальную секцию с эластичным креплением и подвесными люльками, чтобы избежать какого-либо воздействия на акустические характеристики субмарины. Модуль FC2G AIP также включает в себя проход для персонала, обеспечивающий доступ к другим отсекам подводных лодок, а также к самому модулю для проведения работ по техническому обслуживанию.
