«РОСАТОМ» / АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»

Предложения к сотрудничеству

Мы открыты для сотрудничества, держим свои обязательства и готовы к реализации самых смелых проектов.

Новый класс электрохимических устройств на основе наноструктурных твердых электролитов для профилактики и терапии бронхо-легочных заболеваний

Цель проекта – разработка нового класса электрохимических устройств на основе наноструктурных твердых электролитов для профилактики и терапии бронхо-легочных заболеваний.

Актуальность

Статистика утверждает, что в России жизнь 20 млн человек осложнена заболеваниями, связанными с гипоксией, гипоксемией, гипер- и гипокапнией. Все они нуждаются в кислородной «подпитке».

Большое количество больных (по Москве называется цифра от 300 до 400 тыс. человек в год) вынуждены регулярно ложиться в клинику для профилактики и лечения болезней, связанных с гипоксией и гипоксемией.

Одним из основных методов лечения такого рода болезней является подача больному обогащенного (обедненного) кислородом воздуха.

Воздух с повышенной до 22–23% концентрацией кислорода необходим больным пневмосклерозом, бронхиальной астмой, легочной и сердечной недостаточностью (по оценкам около 15 млн больных).

В настоящее время для этого используется либо баллонный кислород, либо мембранные разделители воздуха. Недостатки названных устройств – большой вес, наличие разных примесей, большие энергозатраты.

Область применения

Надежным источником кислорода должны быть оборудованы реанимобили, терапевтические кабинеты в больницах, реабилитационные центры и т.д. Больным должны быть доступны бытовые источники чистого кислорода, мобильные, непрерывного действия и простые в эксплуатации.

Также электрохимические устройства на основе наноструктурных твердых электролитов, предлагаемые к разработке в рамках настоящего проекта, могут быть использованы в устройствах для управления содержанием кислорода в различных технологических средах в диапазоне от 100 до 10–22 %:

  • в химической промышленности для регулирования содержания кислорода в различных технологических процессах,
  • в ядерной энергетике для поддержания на необходимом уровне и контроля термодинамической активности кислорода в тяжелых теплоносителях,
  • в радиоэлектронной промышленности для создания контролируемой газовой среды чистых комнат,
  • в водородной и других новых отраслях энергетики.

Технологическая схема работы унифицированного электрохимического модуля

В основу работы унифицированного электрохимического модуля положен твердоэлектролитный электрохимический генератор кислорода (кислородный насос), принцип работы которого заключается в следующем: воздух подается в проточную камеру кислородного насоса, где кислород ионизируется на электроде до ионов О2–, далее мигрирует через кислородоионный проводник (твердоэлектролитную мембрану) к противоположному электроду, на котором восстанавливаются до молекулярного кислорода.

Преимущества

  • Отсутствие необходимости в использовании баллонного кислорода, либо мембранных разделителей воздуха, а для глубокой очистки от кислорода – химических поглотителей.
  • Невысокая стоимость получения кислорода в сравнении с традиционными технологиями.
  • Компактность оборудования.
  • Возможность проводить строго контролируемый, непрерывный процесс подачи или удаления кислорода.
  • Отсутствие в системе баллонов кислорода под давлением и запасов сжатого воздуха, что значительно повышает безопасность ее использования.
  • Высокая надежность, большой период необслуживаемой работы.
  • Устройство является многофункциональным и может использоваться как в медицинском оборудовании, так и в других устройствах для управления содержанием кислорода в различных технологических средах в диапазоне от 100 до 10–22 %.

Компетенции

Коллектив авторов проекта АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» обладает значительными компетенциями по разработке высокотемпературных электрохимических устройств на основе твердоэлектролитной керамики для безопасности и контроля газовых сред АЭС, других объектов РОСАТОМа. В рамках проведенных ранее НИОКР в данной области знаний коллективом авторов заявки были изготовлены лабораторные приборы и аппараты различного назначения и проведены испытания их работоспособности.

Предложение по сотрудничеству

Создание консорциума предприятий для совместной разработки и создания демонстрационного/рабочего образца.