2nd International Scientific Conference on «Sustainable and Efficient Use of Energy, Water and Natural Resources»

Asia/Irkutsk
Sergey Romanenko (SEWANconf.ru), Svetlana Timofeeva
Description

The aim of the conference is to create the effective platform for discussing practical
and theoretical issues of energy conservation and resource efficiency. The target audience
of the conference are the representatives of the organizations from scientific and educational
communities, the representatives of state authorities and industrial and commercial companies.
The target audience of the conference are the representatives of organizations from the scientific
and educational complex as well as the representatives of state authorities and production
companies.


The main Conference topics are:

  • Energy Saving and Energy Efficiency
  • Enviromentally-Frendly Energy Conversion and Supply
  • Sustainable Use of Natural Resources
  • Ecological Safety and Environmental Protection Systems
  • «Green Chemistry»
  • Ecological Biotechnology, Green Economy: Problems and Prospects

 

Registration
Registration form for participants from foreign countries
Participants
  • Aleksandr Govorin
  • Aleksandr Tskhai
  • Alexander Tunik
  • Alexandr Pozdnyakov
  • Alexandr Ustiuzhanin
  • Alexandra Chesnokova
  • Alexei Vertinskii
  • Alexei Vertinskii
  • Alexey Fedorov
  • Alexey Lopatin
  • Alexey Pestryakov
  • Alexey Shevchenko
  • Alina Geraskevich
  • Anastasiia Denisenko
  • Anastasiya Kopytova
  • Anatoly Okhotin
  • Anatoly Popov
  • Andrei Khutornoi
  • Andrey Preobrazhenskiy
  • Andrey Ryzhakov
  • Andrey Tyutrin
  • Andrey Zenkov
  • Angelica Kravets
  • Angelina Aleksandrova
  • Anna Katashova
  • Anna Novozhilova
  • Anna Sinyutkina
  • Anna Velyamidova
  • Anton Permikin
  • Anton Permikin
  • Arina Kholopova
  • Azamat Ipmagambetov
  • Boris Olzoev
  • Boris Sevastyanov
  • Daulet Assanov
  • Denis Naryzhnyy
  • Dmitriy Sedov
  • Dmitry Shabardin
  • Dzhalilova Sofia
  • Ekaterina Kupressova
  • Ekaterina Larionova
  • Elena Bedrina
  • Elena Khamidullina
  • Elena Kolpakova
  • Elena Konovalova
  • Elena Panasenkova
  • Elena Rodina
  • Elena Sharai
  • Elena Shevchenko
  • Elena Stepanova
  • Elena Zamaraeva
  • Elvira Vasilevich
  • Enlik Nurpeiis
  • Enlik Nurpeiis
  • Evgeniya Popova
  • Evgeny Chuiko
  • Francis Verpoort
  • Galina Aleksandrova
  • Galina Slepchenko
  • Grigory Smirnov
  • Helena Kotovskaia
  • Hoang Huan
  • Ilia Chigaev
  • Ilia Nikolenko
  • Ilya Bogdanov
  • Ilya Nikolenko
  • Irina Bardamova
  • Irina Ivanova
  • Irina Pospelova
  • Irina Russkikh
  • Irina Ryabchikova
  • Irina Volchatova
  • Ivan Postnikov
  • Ivan Verkhozin
  • Jiří KLEMEŠ
  • Karina Chernyshkina
  • Konstantin Apartsin
  • Konstantin Brazovskii
  • Konstantin Gula
  • Konstantin Slyusarskiy
  • Kseniya Semenova
  • Larisa Belykh
  • Larisa Potoshina
  • Leonid Plastinin
  • Lidya Kontrosh
  • Liudmila Krupskaya
  • Ljudmila Maximova
  • Lubov Pomazkina
  • Lyudmila Khudyakova
  • Maria Degtyareva
  • Maria Ganina
  • Maria Kirgina
  • Maria Pasyukova
  • Maria Zalyubovskaya
  • Marina Maksimova
  • Marina Tonkikh
  • Marina Tugarina
  • Mariya Borisova
  • Mariya Borisova
  • Mariya Leonova
  • Mariya Lisichkina
  • Mariya Moroz
  • Marzhan Sadenova
  • Matvey Danchenko
  • Mekhman Yusubov
  • Meruyert Utegenova
  • Meruyert Yerkesheva
  • Mikhail Batyuk
  • Mikhail Konovalov
  • Mikhail Murzin
  • Mikhail Tolstoy
  • Nadegda Kowalkowskaja
  • Nadezhda Gorlenko
  • Natalia Belozertseva
  • Natalia Belozertseva
  • Natalia Мartynova
  • Natalya Shvetsova
  • Natalya Svetkun
  • Nazym Seksenova
  • Nikolai Konovalov
  • Nikolay Lyubomirskiy
  • Nikolay Tsvetkov
  • Nina Nemchinova
  • Oksana Danchenko
  • Oleg Kustov
  • Olga Edeleva
  • Olga Gorelova
  • Olga Kalugina
  • Olga Liubova
  • Olga Mezentseva
  • Olga Nikitina
  • Pavel Sokolov
  • Petar Varbanov
  • Petr Konovalov
  • Robert Shadrin
  • Roman Krimov
  • Roza Bashirbayeva
  • Ruslan Umarov
  • Sergei Korobkov
  • Sergei Podporin
  • Sergey Golobokov
  • Sergey Romanenko
  • Sergey Romanenko
  • Stanislav Boldyryev
  • Stanislav Boldyryev
  • Stanislav Chicherin
  • Svetlana Fedorova
  • Svetlana Grevzova
  • Svetlana Ivanova
  • Svetlana Muzychuk
  • Svetlana Polovneva
  • Svetlana Timofeeva
  • Svetlana Tungatarova
  • Svetlana Vernezi
  • Tairova Asel
  • Taisiya Ryabova
  • Tatiana Antonova
  • Tatiana Koroleva
  • Tatyana Brostilova
  • Tatyana Drozdova
  • Tatyana Kvasova
  • Tuyana Tangatova
  • Valentin Shekhovtsov
  • Valentina Domracheva
  • Valentina Nikonova
  • Valentina Trusova
  • Valentina Verkhozina
  • Valeriy Perminov
  • Vasily Babkin
  • Veniamin Khan
  • Viacheslav Polovnikov
  • Victor Baiandin
  • Victor Baiandin
  • Viktor Lyubov
  • Viktor Voronin
  • Viktoria Frantenko
  • Violetta Bykova
  • Vladimir Devisilov
  • Vladimir Matvienko
  • Vladimir Somin
  • Vladimir Stupin
  • Wang Junguang
  • Yura Fedorchuk
  • Yuri Abzaev
  • Yuri Pupyshev
  • Yuriy Zhukovskiy
  • Yury Krivoshein
  • Zhanna Elukova
  • Zhanna Sapronova
  • Zhanna Semerkova
  • Zhu Huizhong
  • Абдивап Зулпуев
  • Бейшенбек Ордобаев
  • Бердикул Матозимов
  • Дильжан Мусуралиева
  • Игорь Липунов
  • Каданбай Бактыгулов
  • Людмила Беловежец
  • Мухтар Орозбеков
  • Наргиза Садабаева
  • Филатов Владимирович
  • Ширин Абдыкеева
    • 09:00 17:00
      Заезд участников 8h
    • 09:00 10:30
      Регистрация Фойе 1 этажа

      Фойе 1 этажа

    • 10:30 13:00
      Пленарное заседание Большой конференц-зал, 1 этаж

      Большой конференц-зал, 1 этаж

      • 10:30
        Overview and Perspectives on Water Footprint (Availability, Scarcity, Virtual and combined with Energy and GHG) 1h 30m

        Jiří Jaromír Klemeš*,a, Xuexiu Jiaa, Petar Sabev Varbanova, Sharifah Rafidah Wan Alwib
        aSustainable Process Integration Laboratory – SPIL, NETME Centre, Faculty of Mechanical Engineering, Brno University of Technology, Czech Republic
        bProcess Systems Engineering Centre (PROSPECT), Research Institute for Sustainable Environment, Universiti Teknologi Malaysia (UTM), Johor, Malaysia

        Water scarcity issue has been a serious concern as a global issue in various regions around the world. To provide insightful information for understanding the water use of the country, and to identify the potential for optimal water management are essential to water footprints. This study investigated the internal water footprint in East Asia countries, and the virtual water footprint created by global trade. Based on the existing method, treated water, and water loss, as the water recharged to natural water supply, are considered as an offset of the water footprint. The virtual water footprint showed that fossil fuel, petrochemical industry expert (important role are playing fertilisers) and paper are the imported commodities contributing to virtual water import and export.
        As water has been in many cases, namely in power generation, processing and manufacturing hot respectively chilled, it is appropriate to consider the combination with the energy and GHG footprints as well. Growing attention has to be paid to the development of water desalination.
        The recent state of the art has been overviewed, some case studies demonstrated and an assessment of the future development attempted.
        Acknowledgement
        EU project “Sustainable Process Integration Laboratory – SPIL”, EU project No. CZ.02.1.01/ 0.0/0.0/15_003/0000456 funded by “Operational Programme Research, Development and Education”, Priority 1: Strengthening capacity for quality research and the collaboration with the UTM, Malaysia have been gratefully acknowledged.

        Speaker: Jiří Jaromír KLEMEŠ (SPIL, NETME Centre, FME, Brno University of Technology, VUT BRNO)
      • 12:00
        Making Process Integration Work for Cost and Footprint Reduction: Data Extraction, ΔTmin Importance, Investments 1h

        The costs and emissions in industry can be reduced by applying Process Integration (PI), which started as Heat Integration (HI) [1]. HI has been extensively used in the processing (e.g. chemical, petrochemical, pulp and paper, food and drink) and power generating industries [2]. It allows reducing the amount of external heating and cooling, together with the related cost and emissions.
        The presentation starts with an overview of PI and HI. Focusing on HI, the implementation and Data Extraction issues are analysed, demonstrating the importance of preservation of data and reasoning continuity. The Total Site Integration (TSI) targeting is then discussed, where it is shown that accounting for individual process heat transfer characteristics and capital cost provide important information at the stage of targeting. The usefulness of HI is illustrated on a bromine plant example. The presentation then analyses the challenges and indicators to be considered, to enable sustainability evaluation and emissions impact of industrial sites. These include GHG and Water footprints, supplemented by investment and total cost targets.

        The final part of the presentation provides an analysis of the PI development trends, clearly showing the need for a unified modelling and workflow framework, as well as for the introduction of the essential indicators of the energy system performance – energy costs and environmental footprints.

        References
        1. Klemeš, J.; Varbanov, P.S.; Wan Alwi, S.R.; Manan, Z.A. Sustainable Process Integration and Intensification: Saving Energy, Water and Resources. De Gruyter, 2018.
        2. Klemeš, J.J.; Varbanov, P.S.; Walmsley, T.G.; Jia, X. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2018, 98, 439–468.

        This research has been supported by the EU project “Sustainable Process Integration Laboratory – SPIL”, project No. CZ.02.1.01/0.0/0.0/15_003/0000456 funded by EU “CZ Operational Programme Research, Development and Education”, Priority 1: Strengthening capacity for quality research.

        Speaker: Petar Varbanov (Brno University of Technology, FME, NETME Centre, SPIL)
    • 13:00 14:00
      Обед 1h Ресторан, 1 этаж

      Ресторан, 1 этаж

    • 14:00 18:00
      Экскурсия 4h
    • 18:00 20:00
      Фуршет 2h Ресторан, 1 этаж

      Ресторан, 1 этаж

    • 09:00 11:00
      Пленарное заседание Большой конференц-зал, 1 этаж

      Большой конференц-зал, 1 этаж

      • 09:00
        MOFs and their derivatives: properties and applications in green chemistry 45m

        -

        Speaker: Prof. Francis Verpoort
    • 11:00 11:20
      Кофе-брейк 20m Ресторан, 1 этаж

      Ресторан, 1 этаж

    • 11:20 13:00
      Пленарное заседание Большой конференц-зал, 1 этаж

      Большой конференц-зал, 1 этаж

    • 13:00 14:00
      Обед 1h
    • 14:00 16:00
      Clean Technologies and Environmental Protection Systems/ Проблемы экологической безопасности и системы защиты среды обитания Большой конференц-зал, 1 этаж

      Большой конференц-зал, 1 этаж

      Convener: Prof. Svetlana Timofeeva
      • 14:00
        Тerritorial risks of the Baikal region 15m

        The territorial risks of the Baikal region are calculated. Identified the most significant risks.

        Speaker: Svetlana Timofeeva
      • 14:15
        Environmental risks of Irkutsk according Snohomish shooting risks 15m

        Identified the most polluted areas of the city of Irkutsk according to the snow chemical survey. The sources of environmental pollution with heavy metals have been established.

        Speaker: Mr Semyon Timofeev
      • 14:30
        Comparative assessment of occupational risks at enterprises of oil production and coal industries in the Irkutsk region 15m

        The historical development of human civilization has shaped a completely justified life axiom: if you want to achieve something, work hard. And it is true, without making efforts a person, quite logically, will not be able to satisfy his or her basic needs, to acquire the necessary material goods and services in the absence of money. Yet in fulfilling their labor functions, people find themselves in the workplace environment with harmful and hazardous factors that can lead to negative consequences for health and life, and this is especially of relevance in the light of the recent pension reform in Russia. It is perfectly reasonable to believe that each and every production activity is not able to manage without raw materials that are provided by certain industries, one of which is mining. A procedure for assessing occupational hazards exists precisely to identify negative workplace factors and then take corrective actions. In this paper, the assessment was carried out for enterprises producing natural recourses of strategic importance for Russia, i.e. oil and coal. We estimated occupational hazards using the method of assessing individual occupational hazards for employees of mining enterprises in the Irkutsk region and measures to reduce them.
        Effective solution of labor protection issues, compliance with labor protection and industrial safety requirements, introduction of new, more advanced methods for organizing safe work will significantly reduce occupational risks, improve working conditions at mining enterprises and prevent significant financial costs that mining companies bear for compensation payments and employee benefits, as well as the consequences of accidents and occupational diseases of employees.

        Speaker: Ms Nadezhda Gorlenko (ISTU)
      • 14:45
        Study of occupational health risks in Irkutsk region 15m

        The aim of the article is to study statistical patterns of occupational health risks changes in Irkutsk region and to identify factors that exercised the greatest influence on such changes. Statistical tools such as retrospective analysis, Shewhart control charts, linear regression analysis were used in the study. The retrospective analysis included 2011-2017 period and was performed both for Irkutsk region in general and municipalities of Irkutsk region. Shewhart control charts were built by all kinds of occupational accidents and occupational diseases in order to identify systemic causes or random variation of damaging to the health of the employees. Linear regression analysis were used to establish if there was a correlation between the rate of occupational injuries and a financing of labour protection measures. It was shown that injury risk and death risk have tended to decline in 2011-2017 in Irkutsk region in general. But just since 2014 there have been an increasing of ratio injury cases to death cases. This fact demonstrated real decreasing of the severity of injuries. Statistical modeling by design of Shewhart control charts showed that it could be said that there are systemic causes for non-fatal injuries. So, we need to identify these causes. Using Shewhart control charts it was noted that there is statistical manageability by occupational hazards for fatal injuries. In this case there is natural variability inherent in casual processes. Modelling of linear correlation between the rate of occupational injuries and a financing of labour protection measures revealed high inverse link between the rate of occupational injuries and the financing of training in labour protection. The resulting data testify to maximizing common interest of employers in quality training in labour protection. These results can help in optimizing of occupational safety costs.

        Speaker: Elena Khamidullina (Irkutsk National Research Technical University)
      • 15:00
        Categorization and gradation of hazardous actions of industrial workers: methodological aspects 15m

        The concepts of “hazardous working conditions” and “hazardous actions of an employee” are clarified. Regulatory and various doctrinal approaches to differentiating the actions of workers violating labor protection requirements are considered, their specific features, advantages and disadvantages for use in industrial enterprises are analyzed. The author proposes a method of categorizing and grading dangerous actions of workers of industrial enterprises, developed taking into account the specifics of the functioning of petroleum warehouses.

        Speaker: Dmitry Kostin
      • 15:15
        Methods and Techniques for Testing Knowledge in the process of Occupational Safety Training in the Form of Instruction 15m

        The article actualizes the problem of preventing injuries in the process of organizing and conducting briefings. The author approaches the solution of this problem by identifying the methodological tools used to effectively test the knowledge and skills in the process of briefings. The article substantiates the growing importance of the problem, due to the increase in accidents related to injuries. Characterized by models of the effectiveness of injury prevention. The article highlighted and systematized the methods and techniques for testing knowledge in the process of briefings on injury prevention.

        Speaker: Anna Shalamova
      • 15:30
        Environmental risks of the salt refinery of OJSC Tyretsk Solerudnik and the development of measures to reduce them 15m

        The analysis of the impact of the salt factory on the environment. It is established that the main sources of pollution are production processes: crushing, screening, grinding and transportation of salt. The intensity of dust formation depends on many factors: the physicomechanical properties of the salt being processed, such as fragility, fineness and humidity; method of moving and enrichment of salt; air movement and humidity, as well as airtightness of dust emitted equipment.
        The proposed device to reduce the environmental risks of the salt factory.

        Speaker: Olga Nikitina
      • 15:45
        ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ В ОБЛАСТИ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 15m

        При определении экономической эффективности планируемых и внедренных мероприятий в области техносферной безопасности возникает сложность на самых первых этапах: определение мероприятий и установления эффектов при их реализации.
        Каждое предприятие обязано реализовывать мероприятия в области техносферной безопасности согласно различным нормативно-правовым актам, но не во всех документах прописаны конкретные мероприятия. Они формируется на каждом предприятии индивидуально в зависимости от специфики производственного процесса и потребностей предприятия.
        Выполнение мероприятий по техносферной безопасности приводит к появлению эффектов. Необходимо различать понятия эффект и эффективность. Эффект – это результат, а эффективность – это оценка результата.
        Следует иметь в виду, что с помощью одного показателя нельзя оценить эффективность того или иного мероприятия, поэтому при расчёте анализируют и ряд показателей обусловленных конкретным мероприятием по техносферной безопасности. В ходе анализа могут появиться косвенные эффекты: эффекты из других областей техносферной безопасности или эффекты не связанные с техносферной безопасностью.
        Для оценки результатов от реализации мероприятий государственными органами власти и учеными разработано множество методик. Однако некоторые социальные и экономические показатели невозможно учесть из-за отсутствия рекомендаций по их расчету, поэтому специалисты на предприятиях прибегают к примитивным методикам расчета.
        Суммарный годовой экономический результат от конкретного мероприятия по техносферной безопасности будет определяться как сумма всех экономических результатов, которые возможно получить от реализации данного мероприятия. Срок учета экономических результатов от реализации мероприятий различен, он может быть равен сроку службы товара, оборудования, может иметь периодический характер.
        Для экономического обоснования планируемых мероприятий на предприятии в области техносферной безопасности необходимо соблюдать определенный порядок.
        Обеспечение техносферной безопасности на предприятии является неотъемлемым процессом производства товаров работ, услуг, на финансирование которого выделяются минимальные денежные средства. Осознание не только инженерно-технических, но и социальных, и экономических эффектов от внедрения мероприятий позволит стимулировать внедрение мероприятий на предприятии и финансировать их реализацию. Представленная классификация возможных мероприятий и эффектов по обеспечению экологической, промышленной безопасности и охраны труда определяет направление работ на предприятии, а разработанный алгоритм – порядок выполнения.

        Speaker: Dr Anastasiya Kopytova
    • 14:00 16:00
      Energy Saving and Energy Efficiency/Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в строительстве и ЖКХ Панорамный конференц-зал, 6 этаж

      Панорамный конференц-зал, 6 этаж

      Conveners: Prof. Michail Tolstoy (Irkutsk State Technicak University), Nikolai Tsvetkov
      • 14:00
        THE COMPLEX MOBILE INDEPENDENT POWER STATION FOR THE RECREATIONAL AREAS 15m

        For energy supply and sewage treatment of villages in the countryside, cottage settlements and even separate buildings it is necessary to build additional energy and sewage treatment plants, with associated complex design work. In most cases, after deterioration or obsolescence of these stations, it is necessary to carry out major repairs and reconstruction or conservation, followed by the construction of new stations. It is also impossible to move them with reusing in case of a decrease in the number of subscribers of these stations. Not to mention the fact that the use of traditional energy often has environmental consequences. This is especially concerns the recreational areas, like The Baikal Nature Territory in the Irkutsk Oblast, Zabaykalsky Krai and Republic of Buryatia.
        Development and perfection of urban infrastructure is impossible without the reconstruction and modernization of life support systems. At the same time, this is one of the most difficult scientific, technical and engineering tasks. The use of renewable energy sources can solve many of the above problems, but even they alone cannot solve the problems of mobility and dependence on external factors.
        In the result of the our research a complex mobile independent power stations was developed, which will allow to solve the above problems.
        This station contains renewable energy equipment for producing heat and electric energy. Besides there are a wastewater treatment plant, which allows to expand the functionality of the station. The complex mobile independent power station is intended for full power supply a different kind of consumers, located even in remote areas, reducing dependence from centralized energy supply systems, decrease the fossil fuel consumption, improvement of the environment of urban areas and solve the problems of purification of industrial and municipal wastewater, and also suitable for using in the recreational areas.

        Speaker: Prof. Alexander Tunik (Irkutsk State Technical University)
      • 14:15
        Optimization modeling in the selection of key performance indicators in problems of management energy saving 15m

        In the formulation of the optimal choice problem, a technique is used that provides the possibility of coordination of energy saving management in the system based on the selected indicators.
        Depending on the stage of the energy system life cycle, the following classes of indicator values may differ: target values of indicators; forecast values of indicators; planned values of indicators; actual values of indicators.
        Decisions are made on the basis of comparison of target and actual, planned and actual values, as well as analysis of the dynamics of indicators.
        The content formulation serves as a basis for the formation of an optimization model for the selection of indicators of the deviation control problem. The full set of indicators of efficiency of process of operation of power system and operating influences is considered. Further, expert ranking of the set of control actions is carried out, characterizing their importance to compensate for the deviation of the actual values of the relevant indicators from the planned ones, with the determination of the value of the ranks changing at the appropriate intervals. Visual image is a choice of two of rank of the situations in which jumps of the generalized sums of the ranks corresponding impact. This allows us to divide the control actions into 3 groups by the level of significance of the impact on reducing the deviation of such an indicator: significant, average, insignificant.
        Alternative variables are introduced and an optimization criterion is formulated that provides the requirement to minimize energy consumption.
        The boundary conditions are related to the requirement that at least one control action with a significant level of significance should correspond to each indicator.
        As a result, a single optimization model is formulated.
        The problem solving procedures are based on randomized dichotomous reduction as an iterative algorithm.

        Speaker: Andrey Preobrazhenskiy (Voronezh institute of high technologies)
      • 14:30
        DIRECTIONS FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF LOCAL ENERGY SYSTEMS IN IRKUTSK REGION 15m

        The paper is devoted to the problems of power supply to the off-grid settlements in the Irkutsk region. These settlements are not connected to the grid due to their remoteness and inaccessibility. Their population is 9.8 thousand people. The main problem for these localities is a complicated scheme of diesel fuel delivery, which is the reason for the high fuel input in electricity price. In this regard, economically feasible electricity tariffs currently reach 32-37 rub/kWh. In 2018, 486 million rubles was earmarked from the regional budget to subsidize power supply companies.
        The connection of these consumers to the grid would considerably reduce budgetary subsidies. This measure can be taken in many districts. However, the switch to the centralized power supply requires significant investment due to the long distances between the points of possible connection and the settlements, and small electrical loads.
        The Katangsky District has all preconditions for the replacement of diesel fuel with crude oil, given the location of the oil companies. Moreover, partial replacement by oil is possible in the Yerbogachen settlement even at some operating units. One of the alternative fuel options for autonomous power plants in the Kirensky and Ust-Kutsky Districts may be natural gas, owing to the Power of Siberia pipeline passing through this territory.
        The real reduction in the fuel costs can be achieved by the construction of solar power plants in addition to diesel ones to substitute part of the fuel. In the context of the Irkutsk region, a possible reduction in diesel fuel consumption due to the use of solar energy can reach 40-45%. In the Kirensky District, there are prerequisites for using sawmill and woodworking waste to produce electricity.
        All of these directions will significantly reduce the fuel cost and the budgetary subsidies for electricity supply to this category of consumers.

        Speaker: Dr Irina Ivanova
      • 14:45
        Intelligent Lighting System: Energy Management Technical Measure 15m

        The Intelligent lighting System Project is a program at the Northern (Arctic) Federal University named after M. V. Lomonosov which provides research and analysis within the framework of the NArFU digitization.
        The issue is topical due to the updated version of the Federal law No 261 of 27 December 2018 “On Energy-Saving and Energy Efficiency” as well as amending certain legislative Acts of the Russian Federation."

        This paper deals with the implementation of the project as an integrated element of the digitization process at the NArFU. Real-life objects of the NArFU are presented to demonstrate performance of the experiment titled "Smart Campus" that is considered as the partial program of the project.
        The Project at the NArFU is a technical measure of the Energy Management System (hereinafter EnMS). Special emphasis is placed on the system integrated approach which is represented by four major components including: a) the organizational management system, b) technical control management, c) R&D strategies, d) NArFU formative component.
        The principal objective of the "Smart Campus" project is to replace the available lamps with light-emitting diodes fitted out with embedded controllers. The intelligent lighting system is unwired and it is based on the SunRise on-line service.
        The host computer or the lighting control panel will be equipped with the SROffice software. The SRLSOffice sensors monitoring motion, light intensity as well as indoor temperature will be placed around the campus area. Obtained data will be sent to the SROffice control cabinet.

        . It is to be noted that using the data processing platform will result in monitoring and controlling energy consumption providing energy saving.
        In order to perform the measures, the rationale option is drawing up the energy service contract. As regarding the contract it is a specific form of agreement between the consumer and the energy service company.

        Speaker: Mr Victor Lyubov
      • 15:00
        MODEL EVALUATIONS OF ENERGY CONSUMPTION AND CO2 EMISSION IN LEAD SMELTING PROCESSES 15m

        Metallurgical industry of Kazakhstan take the second place in amounts of greenhouse gas emissions after power engineering industry. Every pyrometallurgic production is characterized by the definite emission factor that reflects amount of СО2 recalculated per unit of manufactured products.
        It should be noted that in Kazakhstan there are opportunities of development and realization of projects on reduction of metallurgical production energy output. In this connection issues of greenhouse gas emissions are relevant for enterprises of metallurgical industry.
        The objective of this work was the model evaluations of potential decrease in the consumption of carbon energy resources and СО2 emission into the atmosphere during reduction smelting of rich lead slags.
        In order to perform evaluations, METSIM models of lead slag reduction smelting in the blast and bubbling furnaces were developed and adapted for the data of industrial smelting. Quite well correlation of model evaluations with industrial data allowed comparison of estimated options for the decrease in consumption of energy resources with changes in operating parameters or in the method of lead smelting. Evaluations have shown that all admissible options for changing the modes of slag blast smelting will not decrease the consumption of coke and concomitant СО2 emission by more than 24-30%, and further decrease in energy resources consumption requires changing to the bubbling smelting of hot liquid slag. In this case it is possible to use cheaper coals with decrease in their consumption for reduction smelting of lead slag by 60-62% per carbon with equivalent decrease in СО2 emission. There have been shown the feasibility of METSIM models application for predictive evaluations and optimization of energy resources consumption during reduction smelting of rich lead slags.

        Speaker: Prof. Natalya Kulenova (1Priority Department Centre «Veritas», D. Serikbayev East Kazakhstan State Technical University)
      • 15:15
        ИЕРАРХИЧЕСКОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ СИСТЕМ С УЧЕТОМ АКТИВНОСТИ ОБЪЕКТОВ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ 15m

        ИЕРАРХИЧЕСКОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ СИСТЕМ С УЧЕТОМ АКТИВНОСТИ ОБЪЕКТОВ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ

        В.А. Стенников, А.В. Пеньковский, А.А. Кравец
        Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН
        kravets@isem.irk.ru

        В настоящее время во многих странах мира на ряду с развитием централизованных систем теплоснабжения, все более активно прослеживается тенденция масштабного перехода к малым источникам теплоснабжения на основе распределенной генерации энергии (РГЭ) [1-3]. Внедрение РГЭ в первую очередь определяется ростом их конкурентоспособности (приемлемые единоразовые капитальные вложения, отсутствие платы за присоединения к тепловым сетям, транспортной составляющей по перекачке теплоносителя и платы за тепловые потери и др.) относительно централизованных систем теплоснабжения. Перспективным направлением представляется сочетание эффективного централизованного теплоснабжения с преимуществами малой распределенной генерации тепловой энергии. Это обуславливает переход к новой технологической парадигме развития теплоэнергетики в России, основанной на принципах клиентоориентированности и компромиссных решений.
        В тоже время активное развитие получает децентрализованное теплоснабжение на базе РГЭ, во многом оно носит стихийный, не контролируемый государством характер, что не обеспечивает требуемую экономическую эффективность, надёжность и экологичность обеспечения потребителей тепловой энергией и в конечном счете может негативно повлиять на энергетическую безопасность страны. В этих условиях особую актуальность приобретает проблема разработки теоретических и практических основ для решения задач управления развитием и функционированием централизованно-распределительных систем с источниками РГЭ.
        В работе предложена оптимизационная иерархическая модель по управлению функционированием теплоснабжающих систем с объектами РГЭ на основе метода двухуровневого моделирования (bilevel programming) [4]. Основная идея токого иерархического построения схемы управления теплоснабжением потребителей, заключается в выделении подсистем соответствующих конкретным субъектам рынка тепловой энергии для их дальнейшего моделирования с учетом реализации поставленных целевых установок. Предложенная математическая модель позваляет учитывать технические и экономические характеристики источников тепловой энергии и тепловых сетей, интересы участников процесса теплоснабжения потребителей и определять оптимальные условия по управлению функционированием теплоснабжающих систем с источниками распеределенной генерации энергии.

        Библиографичкеский список
        1. Svend Frederiksen, Sven Werner. District heating and cooling. – Studentlitteratur A B, Lund, 2013. – 588 p.
        2. Satu Paiho, Heidi Saastamoinen. How to develop district heating in Finland? //Energy Policy. – 2018. – No. 122. – P. 668–676.
        3. Sven Werner. District heating and cooling in Sweden.// Energy. – 2017. – Vol.126.–P.419-429.
        4. Dempe S. Foundations of Bilevel Programming. – Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2002. – 320 p.

        Speaker: Angelica Kravets ( Melentiev Energy Systems Institute of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences )
      • 15:30
        Декомпозиция профиля предпочтений при представлении данных энергетических обследований 15m

        Наряду с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии, ресурсосбережение является важнейшим фактором поддержания устойчивости общества. Эффективным инструментом ресурсосбережения является систематическое проведение энергоаудита.
        Авторами в [1] предложен основанный на агрегировании предпочтений метод, позволяющий представить большой объем данных инструментальных обследований потери энергии подстанциями сетей распределения электрической энергии в форме компактной интегральной оценки в порядковой шкале, удобной для принятия решений и визуализации. Для целей анализа удобно разбить исходный профиль предпочтений, состоящий из m ранжирований n подстанций по признакам, характеризующим потери электрической энергии, на подпрофили. Например, такими признаками могут быть потери в распределительных линиях, потери в силовых трансформаторах, климатические потери и т.п. Разбиение на подпрофили может быть проведено, например, следующими тремя способами: по пропускной способности, по географическому расположению и по конечному потребителю.
        Благоприятное свойство метода агрегирования предпочтений заключается в том, что декомпозиция профиля не приводит к существенному изменению результата обработки данных энергетического аудита. Справедливость этого утверждения была доказана путем сравнения полученных итоговых ранжирований подпрофилей с итоговым ранжированием, полученным для исходного (недекомпозированного) профиля. Результат сравнения показал, что итоговые ранжирования декомпозированных и исходного профилей существенным образом совпадают.
        Процесс и результаты анализа данных энергетического обследования рассмотрены на примере множества подстанций предприятия магистральных электрических сетей Хакасии, которое входит в состав магистральных электросетей Сибири Единой Национальной электрической сети России [2].

        Работа поддержана Российским научным фондом, проект № 18-19-00203, в части разработки метода агрегирования предпочтений.

        Список литературы
        1. Муравьев С.В., Борисова М.А. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 12. С. 155-163.
        2. Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической системы http://www.iea.org/media/ translations/eer_ru.pdf (последнее обращение 29.05.2019)

        Speaker: Mrs Mariya Borisova
      • 15:45
        Методология построения цифрового двойника сетей на примере электрической сети Академгородка. Перспективы использования инфраструктурных сетей ИНЦ СО РАН в качестве объектов научных исследований 15m

        Цель: сформировать методологию проектирования цифровых двойников инфраструктурных сетей на примере ИНЦ СО РАН с целью переноса практики на построение системы управление сетями в муниципальных поселениях.
        Методы исследования: В ведении ИНЦ на праве оперативного управления находятся инженерные сети, включая:
        •сети электроснабжения (трансформаторная подстанция 110/6кВ, кабельные линии 6/0,4кВ, распределительные и трансформаторные подстанции 6/0,4кВ);
        •сети теплоснабжения (тепловые камеры и тепловые сети);
        •сети водоснабжения (водопроводные линии и колодцы);
        •сети водоотведения (канализационные линии и колодцы).
        Объекты, имеющиеся в распоряжении ИНЦ, могут и должны быть максимально задействованы для решения актуальных научных задач.
        Сейчас имеется уникальная возможность эффективной интеграции усилий ИНЦ и потенциальных партнеров для достижения самых широких целей, стоящих перед наукой, городом Иркутском, Иркутской областью. Объект имеет перспективы для развития в рамках национальных проектов EnergyNet, HealthNet и др. Ситуация уникальна, так как ИНЦ, имея в качестве своей основной деятельности научную работу, не связан ограничениями, присущим иным владельцам сетей. Сети ИНЦ являются действующими объектами системы жизнеобеспечения, требующими оптимизации, а также могут представлять значительный интерес в качестве инструмента научных исследований по развитию территорий Сибири и дальнейшему масштабированию полученных результатов. На базе Академгородка возможно формирование образца жизнеобеспечивающих систем, сети могут стать модельными, позволяющими отрабатывать имеющиеся и перспективные математические модели инфраструктуры на базе реального полигона.
        Результаты: инфраструктурные сети и системы являются сложными техническими объектами, имеющими сложную конфигурацию. Надежность снабжения потребителей во многом определяет экономическую эффективность промышленного производства и социально-бытовые условия жизни населения. Бережное и эффективное использование ресурсов определяет уровень интенсивности эксплуатации природных ресурсов, их регенерацию и риски деградации. В настоящее время основным методом исследования сложных энергетических систем является создание так называемых цифровых двойников, которые применяют в тех случаях, когда проведение реальных экспериментов над исследуемым объектом либо невозможно, либо опасно, либо сложно и дорого.
        На сегодняшний день структура инфраструктурных сетей ИНЦ позволяет оценить состав сетей, набор устройств и объектов, из которых они состоят, но для полноценного моделирования этих данных недостаточно. Например, по электрическим сетям имеется лишь общее энергопотребление системы за определенный интервал времени, без учета степени нагрузки на различных отрезках электрической сети, что не позволяет эффективно и качественно прогнозировать возникновение нештатных ситуаций.
        В 2019г. ИНЦ приступил к реализации проекта по установке приборов учета электроэнергии, позволяющих более детально и точно отслеживать различные параметры энергопотребления. Полученные данные планируется использовать для создания цифрового двойника электрической системы микрорайона. Это позволит отследить нагрузку на различных участках электросети в зависимости от суточных, сезонных, климатических изменений; выявить участки сети с максимальной и минимальной нагрузкой и оптимизировать эксплуатацию как отдельных участков сети, так и всей системы в целом; обнаружить потенциально опасные участки электрической сети с высоким риском развития аварийных ситуаций.
        Кроме того, наличие цифрового двойника электрических сетей позволит с большой степенью достоверности моделировать модернизацию сетей. При достаточной степени достоверности цифрового двойника станет возможным в дальнейшем осознанно и максимально эффективно производить работы по модернизации сетей на уровне физических объектов.
        Выстраивание системы сетей, изучение процессов их оптимизации позволит выработать дальнейшие подходы к управлению агломерациями. По сути, можно говорить о том, что цифровой двойник сетей является предшественником искусственного интеллекта, который сможет заниматься вопросами оптимизации, энергосбережения, управления процессами в сетях на качественно новом уровне. В рамках модернизации электрических сетей необходимо максимально использовать современные подходы формирования «умных сетей» Smart-grid.
        Подходы и методы, выработанные в рамках проведенных работ, позволят проводить дальнейшее масштабирование полученных результатов на аналогичных сетях малых населенных пунктов. В дальнейшем возможно использование данной цифровой модели электрических сетей в других районах и регионах с аналогичным географическим рельефом, имеющих системы со сходными техническими характеристиками
        Выводы:
        1. Цифровой двойник инфраструктурных сетей позволит максимально точно спрогнозировать поведение объекта в реальных условиях, снизить материально-экономические затраты, связанные с эксплуатацией и ремонтом, позволит четко спланировать временные интервалы профилактических работ для оптимального функционирования системы.
        2. Наличие цифрового двойника позволит максимально эффективно решать вопросы по модернизации сетей на основе современных подходов. Его использование позволит избежать значительных финансовых, временных затрат на процесс модернизации.
        3. Данная модель может быть экстраполирована на сети населенных пунктов и отдельных районов, схожих по структуре и природно-географическим характеристикам, имеющих высокую степень износа систем для эффективного управления, своевременного устранения возможных неисправностей и аварийных ситуаций, их дальнейшей модернизации.
        4. Сейчас проводятся мероприятия по установке приборов учета, предназначенных в том числе для детального изучения параметров электрической сети для создания модели цифрового двойника с высоким уровнем достоверности и детализации. Это позволяет говорить о первоначальном этапе построения системы сбора информации о функционировании электрической сети Академгородка с целью накопления данных для формирования цифрового двойника.

        Speakers: Mr Evgeny Chuiko (Irkutsk Science Center), Mr Евгений Алексеевич Барахтенко (ФГБУН Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук)
    • 14:00 16:00
      Enviromentally-Frendly Energy Conversion and Supply/Экоэнергетика Малый конференц-зал, 1 этаж

      Малый конференц-зал, 1 этаж

      • 14:00
        Исследование цифровых технологий для прогнозирования технического состояния электромеханических систем и энергосбережения 15m

        Электрические двигатели занимают центральное место среди энергоемких технических объектов промышленности и потребляют около 75% вырабатываемой электроэнергии. Анализ технологических условий возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации электрооборудования предприятий показал, что работа электродвигателей связанна с большим процент использования энергии, и даже небольшое улучшение эффективности работы электродвигателей может значительно снизить потребление энергии.
        Экономически эффективный потенциал для повышения энергоэффективности в электромеханических сист стемах составляет примерно 20-30%, что снизит общий спрос на электроэнергию на 10%. В статье представлено исследование внедрения информационных и цифровых технологий для энергосбережения. В исследовании приводится анализ облачных платформ, используемых в энергетике. Большинство платформ используются для увеличения коэффициентов загрузки оборудования, его диагностики или интеграции энергетической инфраструктуры отдельных систем в большие системы. В статье рассматривается роль человека в процессе повышения энергоэффективности. Предложенная структура облачной платформы, ориентированная на исследования процессов связанных с оценкой и прогнозом остаточного ресурса электромеханического оборудования, позволит снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт, исключить внезапные остановки оборудования и аварийные события связанные выходом из строя. В статье описывается структура и функциональность системы. Особое внимание в исследовании уделяется прогнозированию дополнительных потерь связанных с износом электрической машины. Интеграция средств прогнозирования и оценки энергоэффективности работы электромеханических комплексов предлагается на основе технологий интернета вещей. Проведено исследование возможностей взаимодействия распределенных объектов посредством сервисов с целью формирования избыточного поля данных при ограниченном информационном потоке. Предлагается методология и обоснование структуры и параметров распределенной системы управления жизненным циклом электромеханического оборудования и информационно-управляющего взаимодействия с системами управления и энергосбережения в интеллектуальных электрических сетях.

        Speaker: Yuriy Zhukovskiy
      • 14:15
        Recycling of wastes from metallurgical production 15m

        Mining and metallurgy industry is traditionally one of the main “suppliers” of technogenic wastes. The existing technologies for processing mineral raw materials are rather labour-intensive and energy-consuming processes, including mining of ores from the entrails, concentration and processing. It causes ecological problems due to formation of big amount of industrial wastes: slags, slimes, and others.
        Current environmental legislation of Kazakhstan prescribes realization of integral approach to collection and processing of industrial wastes and contribution to the development of environmental protection technologies. The emphasis is placed on the recycling of wastes – their returning into production process for further use and production of new materials.
        The paper also discusses some approaches to assessing the possibilities of processing solid waste from titanium-magnesium production with the production of materials for various purposes. Compositions, structure, and properties of titanium-magnesium production solid wastes have been studied. Samples of building materials (concrete, filling mixtures, etc.) have been produced and tested.
        Experiments on the dosing of molding material for the synthesis of ceramics in the form of granules and granules, suitable for use as catalysts carriers for catalytic gas cleaning, have been carried out. Peculiarity of metallurgic wastes is presence of considerable amount of silicon, aluminum, and iron oxides. Using different technological methods, ceramic materials with prescribed properties are synthesized. The produced samples of new materials meet requirements for mechanical resistance, thermal and frost resistance and other characteristics demanded from the similar products.
        As ceramic products are made mostly from natural materials (gypsum, cement, clay and others), the priority goal is the possibility to return technogenic wastes of metallurgic production into technological cycle. Wastes recycling enables partially to replace natural materials intended for construction industry, (to reduce consumption of expensive portland cement), to reduce considerably gypsum production and to decrease production cost of consumable goods.

        Speaker: Dr Marzhan Sadenova (Priority Department Centre «Veritas», D. Serikbayev East Kazakhstan State Technical University)
      • 14:30
        РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ БАЙКАЛЬСКОЙ ПРИРОДНОЙ ТЕРРИТОРИИ С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ 15m

        Рассматриваются проблемы энергообеспечения постоянно проживающего населения, предприятий и рекреационных объектов в Центральной экологической зоне озера Байкал. К настоящему времени не решены многие уже перезревшие организационные и экологические проблемы.
        Важную роль в системном исследовании играет учет уникальности Байкальской природной территории. В площадь территории включен участок всемирного природного наследия, составляющий 23% территории. Прибрежная зона озера Байкал, в основном, высокогорна и часто изрезана ущельями, поэтому отсутствуют крупные населенные пункты (располагается лишь несколько городских поселений с численностью населения не более 30 тыс. человек). Для побережья озера характерны мелкие поселения и рекреационные зоны. Многие из них и сейчас доступны лишь для водного или воздушного транспорта. В настоящее время регион приобрел исключительную туристическую популярность - рекреационные зоны принимают в год более одного млн. человек (десятикратное превышение численности постоянно проживающего населения). В перспективе этот поток туристов может возрасти до пяти млн. человек. Но регион не готов к такому количеству туристов. Причем для Прибайкалья существенна прерывистость и кратковременность туристического сезона – по два месяца летнего и зимнего периодов. В остальное время туристическая привлекательность Прибайкальской территории значительно снижается.
        Основными источниками энергообеспечения служат относительно дешевая электроэнергия и дрова, поставляемые леспромхозами и местным населением. В крупных поселках и городах имеются специальные котельные, использующие привозной уголь. В наиболее труднодоступных зонах (бухта Песчаная, Хакусы) используется дизельное топливо. Широкое применение привозного топлива (угля, дизельного топлива, мазута) в населенных пунктах, турбазах и дачах на прилегающих к озеру Байкал территориях не только дорого из-за транспортировки на большие расстояния, но и нецелесообразно по экологическим ограничениям.
        В работе рассмотрены возможные варианты теплоснабжения прибрежной зоны озера Байкал при использовании различных видов первичных энергетических ресурсов (централизованное электроснабжение, уголь, пеллеты, солнечные коллекторы) и технологий (миниТЭЦ, тепловые насосы). Представлены результаты сравнительного экономического анализа вариантов решения проблем функционирования и развития Байкальской природной территории с учетом экологических ограничений. Обсуждаются результаты, полученные при разработке схемы теплоснабжения г. Байкальска.

        Speaker: Вениамин Хан (ИРНИТУ)
      • 14:45
        Assessment of reducing the negative impact on the environment and human organism of production and use of solar power plants 15m

        Photovoltaic installations for direct conversion of solar energy into electricity during operation do not emit polluting substances into the environment. However, the definite amount of toxic substances is used in fabricating solar cells (SCs) and also produced at decommissioning and utilizing PV modules. For this reason, an important ecological problem is the assessment of the effect of negative factors on the environment and the human organism, when the person is engaged in production and operation of solar modules and other parts of PV installations.
        In frames of the present work, assessment of the negative effect of production of solar modules based on heterostructure α–Si:H/Si SCs (HIT) and multijunction InGaP/GaAs/Ge has been studied. A comparative analysis has been performed for solar power plants based on planar and concentrator PV modules based on InGaP/GaAs/Ge multijunction SCs and planar modules based on heterostructure α–Si:H/Si SCs with peak generated power of 1МW.

        Speaker: Lidya Kontrosh
      • 15:00
        RENEWABLE ENERGY SOURCES FOR LOCAL ENERGY SYSTEMS IN THE IRKUTSK REGION: PRECONDITION, FEASIBILITY, EFFICIENCY 15m

        The paper is concerned with the possibilities and efficiency of renewable energy sources when used in remote settlements. A large number of such settlements have no connection to the centralized electrical network, and form an autonomous power system. The diesel generators have been used as the main source of electricity in such systems.The study examines the Irkutsk region (East Siberia) where more than 60 such settlements are situated. Their location causes increased costs for the delivery of diesel fuel. Consequently, significant subsidies from the regional budget are needed.
        The territory of the Irkutsk region has a great potential of renewable energy resources. The wind energy potential of the Irkutsk region is however low: the average annual wind speeds at a height of 10 meters in most of the territory do not exceed 2 m/s. At such speeds, the use of wind power plants is not economically feasible. The region is characterized by a seasonal irregularity of the flow of small watercourses, and the freezing of rivers in the winter period, especially in the northern regions. The high density of solar radiation creates good conditions for the use of solar power plants. Currently, the Irkutsk region has two solar power plants in the Onguren and Nerha local systems. The operation of such systems has demonstrated saving up to 45-50% of diesel fuel annually. The combined use of renewable energy sources with energy storage and traditional power plants provides cost-effective energy supply to the consumers.
        The climatic indicators are analyzed according to the perennial meteorological data. The study employs the actual electrical load of the consumers. The optimization of equipment configuration problem is solved. The results of the study show the acceptable cost-effectiveness of the renewable energy sources when used to supply electricity to the consumers in the remote rural areas.

        Speaker: Dmitry Karamov
      • 15:15
        Исследование эффективности получения водорода на электролизной установке «Краб» 15m

        В последние годы растёт интерес к водородной энергетике. Объясняется это тем, что водород является возобновляемым и экологически чистым топливом. Перспективным направлением технологии получения водорода в промышленных масштабах является электролиз воды – разложение молекул воды на водород и кислород.
        Однако широкое применение водорода в качестве топлива сдерживается целым рядом факторов. Главный из них – высокая себестоимость промышленного производства, связанная с большими затратами на оборудование и расходом электрической энергии на электролиз воды. Современные электролизёры расходуют 4,0 кВт-ч на выработку 1 м3 водорода. Процесс электролиза идет при напряжении на ячейке 1,6-2,0 Вольта и силе тока в десятки и сотни тысяч Ампер.
        Часть электрической энергии идет на нагревание электролита, это прямые потери в установках. Поэтому напряжение в электролизной ячейке поднимают до 3 - 5 В и несколько изолированных ячеек включают последовательно. В значительной мере сопротивление прилегающих к электродам зон зависит от концентрации щелочи, добавляемой в электролит.
        С увеличением концентрации ионов проводимость раствора повышается и удельный расход электрической энергии на выработку 1 моля водорода падает. Но при этом начинают активизироваться процессы электрохимической коррозии, что приводит к разъеданию поверхности электродов и засорению раствора ионами металлов.
        Оптимизация режимов работы электролизной установки "Краб" выполнялась путем изменения концентрации раствора КОН. Оптимальный результат получен при концентрации 340 г/л. Время работы установки – 11 часов, примерно через 20 мин работы температура раствора стабилизируется на отметке 70 0 С. Выход очищенного водорода составляет 7,2 м3/ч. Электролиз ведется при токе 400 А, расход электроэнергии составил 44,5 кВт-ч. Удельные затраты электроэнергии – 6,18 кВт-ч/ м3.

        Speaker: Prof. Sergey Golobokov
      • 15:30
        The impact of pesticides on the electrogenic activity of the sludge in microbial fuel cells 15m

        Pesticides can be part of the wastewater of agricultural enterprises and settlements associated with crop production. They can have a negative impact on the processes of biological wastewater treatment. Once released into the environment, pesticides can be stored and accumulated in ecosystem components. Moreover, in the case of the persistence of poisonous chemicals, their concentrations increase as they move along trophic chains. This ability causes their high biological hazard to natural environments. Based on the above, the effect of the herbicide Gezagard (active ingredient – prometrin, 500 g / l) and fungicide Kolosal (active principle – tebuconazole 250 g / l) on the dynamics of electrical indicators of microbial fuel cells was investigated. As a bioagent for MFC, active sludge from sewage treatment plants on the right bank of the Angara River in Irkutsk was used. The design of MFC, the method of their assembly and fixation of electrical indicators are described in [1]. It was shown that the test pollutants reduced the electrogenic activity of sludge in MFC at a content of 0.1 g / l in the waste water. The investigated toxicants in the indicated concentrations significantly inhibited the dehydrogenase activity of the sludge microorganisms and the total microbial number. At the same time, the colosal fungicide had a more pronounced negative effect on all studied parameters than Gezagard. The higher toxicity of the “Kolosal” compared with “Gezagard” was previously shown by us on other test objects [2]. There is a positive relationship between the results of the evaluation of the electrogenic activity of the sludge and such classical methods of its analysis as dehydrogenase activity and total microbial number. This suggests that the ability of sludge to generate electric current in the MFC can be used as one of the parameters for assessing its physiological state. In addition, in the case of mono-composition of pollutants, MFC with activated sludge can be used as a tool for the primary non-specific assessment of wastewater contamination by pesticides.
        This work was supported by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (project RFMEFI58317X0060 “Bioremediation and bioconversion of waste using a complex of photosynthetic organisms and heterotrophs in aerobic and anaerobic conditions with bioenergy generation”).

        1. New designs of biofuel cells and testing of their work / D I Stom, G O Zhdanova and A V Kashevskii // International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety 2017 (ICCATS-2017), IOP Conference Series:Materials Science and Engineering, 262 (2017) 012219.DOI: 10.1088/1757-899X/262/1/012219
        2. Vyatchina O.F., Zhdanova G.O., Stom DI, Khamaganova E.R. Evaluation of pesticide toxicity using Saccharomyces cerevisiae / In the world of scientific discoveries, No 12.2 (72), 2015. p. 397-409.
        Speaker: Ms G. O. Zhdanova (Irkutsk State University)
      • 15:45
        Biocathode of microbial fuel cells based on nitrate-reducing strains of Pseudomonas aeruginosa 15m

        The efficiency of generating electrical current in microbial fuel cells (MFC) may decrease due to overvoltage losses at the cathode electrode. To eliminate this problem, cathodes based on materials containing catalysts in their composition are used in the MFC technology, which provide for the intense removal of excess electrons by oxygen. The most effective catalyst in this regard is platinum. However, the use of this metal at times increases the cost of technology. In this regard, the actual aspect is the search for new, cheaper, promising catalysts for cathodic processes. There is a number of data indicating the possibility of using microorganisms as biological catalysts for cathodic processes in MFC [1]. The purpose of this work is to evaluate the performance of MFC with biocathodes based on nitrate-reducing strains of Pseudomonas aeruginosa 3-SV and 20-SV, isolated from wastewater of the Angarsk Petrochemical Plant (APP).
        The study of the processes of generation of electric current was carried out using models of MFC, designed in the Institute of Biology of ISU. The design of such an MFC, methods for its processing and removal of electrical parameters are described in [2]. The culture of Micrococcus luteus strain 1-I was used as an anode bioagent. This strain was isolated from activated sludge from APP treatment facilities (Russia, Angarsk) E. Yu. Konovalova. The cathode bioagents were denitrifying bacteria Pseudomonas aeruginosa strain 3-SV and Pseudomonas aeruginosa strain 20-SV. These cultures were isolated from wastewater APP (Russia, Angarsk) O. F. Vyatchina. The main working medium in MFC was model wastewater. Substrate for microorganisms in the anode was peptone (0.5 g / l). NO32- ions (in the form of KNO3) were introduced into the catholyte. Their concentration in the catholyte of MFC was 150 mg / l. The concentration of nitrate ions was determined by the photometric method with salicylic acid [3].
        The electrical indices of MFC with biocathodes based on the strains of P. aeruginosa 20-SV and P. aeruginosa 3-SV were significantly higher than those of MFC with nitrate cathodes without adding microorganisms to them. At the same time, MFC with a biocathode with a strain of P. aeruginosa 20-SV turned out to be more effective than MFC with a biocathode based on P. aeruginosa 3-SV, as by the value of generated electricity (voltage and current strength of MFC with P. aeruginosa 20-SV – 478 ± 12 mV and 1361 ± 133 μA, with P. aeruginosa 3-SV – 380 ± 10 mV and 1011 ± 10 μA, respectively), and according to the degree of elimination of nitrate (from 147.96 ± 9.77 to 0.00 mg / dm3 in the MFC biocathode with P. aeruginosa 20-SV) and from 141.59 ± 11.82 to 54.66 ± 2.39 mg / l in the biocathode with P. aeruginosa 3-SV for 96 hours of the experiment). Thus, the conducted studies allow us to recommend the culture of P. aeruginosa 20-SV, isolated from wastewater of the APP, for the production of the MFC biocathode with its simultaneous use for the purification of wastewater from nitrates.

        The work was carried out with the financial support of RFBR grant 18-48-030019 "Study of the interaction of individual strains and microbial associations possessing electrogenic activity in MFC, with pollutants of domestic wastewater and development of recommendations on intensification of their treatment". The authors are grateful for participating in the experimental part of the works of E. V. Azarenko.

        1. Microbial Electrochemical Technology: Sustainable Platform for Fuels, Chemicals and Remediation. A volume in Biomass, Biofuels and Biochemicals / Edited by: S. Venkata Mohan, Sunita Varjani and Ashok Pandey // 2018, 1146 р. https://doi.org/10.1016/C2017-0-00856-X
        2. New designs of biofuel cells and testing of their work / D I Stom, G O Zhdanova and A V Kashevskii // International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety 2017 (ICCATS-2017), IOP Conference Series:Materials Science and Engineering, 262 (2017) 012219.DOI: 10.1088/1757-899X/262/1/012219
        3. PND F 14.1: 2.4–95. Quantitative chemical analysis of water. Methods for measuring the mass concentration of nitrate ions in natural and waste waters by the photometric method with salicylic acid (from Measure No. 1, 2004–03-03). Ministry of Natural Resources of the Russian Federation, 1995. 10 s.
        Speakers: Ms O. F. Vyatchina (Irkutsk State University), D.I. Stom (Irkutsk State University, Irkutsk National Research Technical University, Baikal Museum of the Irkutsk Science Center of the SB RAS)
    • 16:20 18:00
      Clean Technologies and Environmental Protection Systems/ Проблемы экологической безопасности и системы защиты среды обитания Большой конференц-зал, 1 этаж

      Большой конференц-зал, 1 этаж

      Convener: Prof. Svetlana Timofeeva
    • 16:20 18:00
      Energy Saving and Energy Efficiency/Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в строительстве и ЖКХ Панорамный конференц-зал, 6 этаж

      Панорамный конференц-зал, 6 этаж

      Conveners: Prof. Michail Tolstoy (Irkutsk State Technicak University), Nikolai Tsvetkov
    • 16:20 18:00
      Enviromentally-Frendly Energy Conversion and Supply/Экоэнергетика Малый конференц-зал, 1 этаж

      Малый конференц-зал, 1 этаж

    • 18:00 20:00
      Ужин 2h Ресторан, 1 этаж

      Ресторан, 1 этаж

    • 09:00 11:00
      Clean Technologies and Environmental Protection Systems/ Проблемы экологической безопасности и системы защиты среды обитания Большой конференц-зал, 1 этаж

      Большой конференц-зал, 1 этаж

      Convener: Prof. Svetlana Timofeeva
    • 09:00 11:00
      Sustainable Use of Natural Resources/Рациональное природопользование
    • 13:00 14:00
      Обед 1h Ресторан, 1 этаж

      Ресторан, 1 этаж

      Установка стендов

    • 14:00 16:00
      Постерная сессия 2
    • 16:00 18:00
      Закрытие 2h Большой конференц-зал, 1 этаж

      Большой конференц-зал, 1 этаж

    • 18:00 20:00
      Ужин 2h Ресторан, 1 этаж

      Ресторан, 1 этаж

    • 09:00 17:00
      Отъезд участников 8h
Your browser is out of date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×