ПЕРСПЕКТИВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ В РОССИИ

THE PROSPECT OF USING HYDROGEN FUEL CELLS IN RAILWAY TRANSPORT IN RUSSIA

Gorbachev Dmitry Alekseevich

Student, transportation process management, Rostov State Transport University,

Russia, Rostov-on-Don

Khlebnikova Maria Vladimirovna

Scientific supervisor, candidate of Philological Sciences, associate professor, Rostov State Transport University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Появление железнодорожного транспорта как явления послужило толчком к развитию в других сферах деятельности человечества. За более чем два века сами поезда прошли интересный эволюционный путь. Одним из вариантов следующей ступени эволюции поездов является использование водородных топливных элементов. Что обусловлено необходимостью требований к экономичности, экологичности и надёжности эксплуатации.

ABSTRACT

The emergence of railway transport as a phenomenon has served as an impetus for development in other spheres of human activity. For more than two centuries, the trains themselves have gone through an interesting evolutionary path. One of the options for the next stage of the evolution of trains is the use of hydrogen fuel cells. This is due to the need for requirements for efficiency, environmental friendliness and reliability of operation.

Ключевые слова: железная дорога; водород; перевозка.

Keywords: railway; hydrogen; transportation.

Локомотивы на водородных топливных элементах являются перспективой развития железнодорожного транспорта как в Российской Федерации, так и во всём мире. Обусловлено такое внимание несколькими факторами, присущими подобному типу топлива. К примеру. Если сравнивать поезда, работающие на водородных топливных элементах с традиционными дизельными поездами, можно прийти к выводу, что дизельные двигатели внутреннего сгорания на поездах проигрывают по большинству показателей. Поезда на водородных топливных элементах более экологичные за счёт отсутствия вредных выбросов в атмосферу. В меньшей степени производят шум и практически не производят вибрации при работе. В цикле работы практически отсутствуют движущиеся элементы и детонация, что ведёт к снижению тепловой и динамической нагрузки. Уменьшаются расходы на смазку и охлаждение.

Если к сравнению добавить ещё электропоезда, то водородные локомотивы выигрывают и в этом случае. На севере нашей страны довольно суровый климат. Дизельные поезда довольно требовательны к качеству топлива, которое в арктических условиях может терять такое свойство как текучесть. Элетровозы же полностью зависят от наличия электрифицированных путей. По сравнению с ними поезда на водороде более пригодны для крайнего севера, так как водородные топливные элементы не замёрзнут и сами являются источником электричества, необходимого для движения состава.

К сожалению есть у водородных топливных элементов и свои минусы, которые в большой степени мешают массовому внедрению подобного типа локомотивов. Одним из главных минусов является цена самого водорода. В чистом виде данного элемента на нашей планете нет. А добыча водорода из угля, воды или метана довольно дорогой процесс. Стоимость готового вещества может составлять от 1000 до 4000 долларов за тонну в зависимости от метода добычи и исходного материала. В то время как стоимость производства дизельного топлива варьируется в пределах 250-300 долларов за тонну. Что является довольно существенной разницей. Ещё одним фактором, задерживающим развитие водородных поездов, является проблема в неподходящей инфраструктуре. Для хранения газообразного водорода требуются резервуары, способные выдержать рабочее давление в пределах 350-700 атмосфер. А для хранения сжиженного водорода необходимы криогенные резервуары.

В масштабах России эту проблему решить возможно очень нескоро. По самым оптимистичным прогнозам экспертов в сфере логистики и железнодорожных перевозок запустить массовое производство и эксплуатацию водородных локомотивов можно ожидать не ранее 2035 года. Однако! Первый в России пассажирский поезд на водородных топливных элементах планируется ввести в эксплуатацию уже к лету 2027 года.

Вполне возможно, что ускорить переход к водородным поездам получилось бы с помощью зарубежного опыта. Пока самым результативным государством в этой сфере является ФРГ. Осенью 2018 года в Германии пустили в эксплуатацию первый в мире коммерческий пассажирский поезд на водородных топливных элементах. А в 2022 году в Нижней Саксонии открыли первую железнодорожную линию, для поездов данного типа. Так же значительным опытом в этой сфере может похвастаться Канада. С 2024 по там выпустили на линию уже три новых водородных локомотива. А в сентябре этого года первый в США водородный поезд начал курсировать в штате Калифорния. К сожалению. В условиях санкций и значительной экономической блокады в ближайшее время вряд ли получится почерпнуть зарубежный опыт. Единственным перспективным партнёром по обмену опытом в нынешних реалиях остаётся Китай.

ВЫВОД

Безусловно, водородные топливные элементы необходимы для развития железнодорожных перевозок в России и в мире. Но! Затраты на производство, обновление инфраструктуры и внедрение в эксплуатацию по сравнению с уже имеющимся парком поездов настолько значительны, что скорого перехода к подобным локомотивам ждать не стоит.

Список литературы:

1. И.С. Ключников, Я. А. Бучанова. Перспективы развития водородных поездов. Н. – 2021. – С. 34-36.
2. Лапидус Б.М. Повышение энергоэффективности и перспективы использования водородных топливных элементов на железнодорожном транспорте. Н. – 2019.
3. Алексеева О.К., Фатеев В.Н. Системы хранения водорода. Альтернативное топливо. Н. – 2009. С.