ВОДОРОД – КАК ТОПЛИВО

Введение

Относительно недавно премьер-министр Японии Синдзо Абэ сделал громкое заявление о том, что в Японии начнется переход к использованию водорода в качестве топлива взамен углеводородного. Уже через 10 лет по дорогам страны Восходящего солнца должны колесить около 800 000 машин с водородными двигателями.

В целом, задумка интересная, нужная, но так ли легко реализуемая?

К примеру, автомобиль Toyota Mirai, работающий на водородных топливных батареях, проезжает 100 км и производит около полуведра воды. Вроде, никаких неприятных последствий для экологической обстановки, не правда ли?

Однако проблема в том, что месторождений водорода не существует. Он существует в виде соединений в окружающем нас мире, и чтобы его получить в чистом виде, мы должны разрушить соединения, затратив при этом энергию.

В настоящее время половину водорода в мире получают путем конверсии газообразных углеводородов, в частности метана (CH4). Под воздействием высоких температур (500-800 °C) и катализатаров (Ni и Fe) метан разлагается на монооксид углерода, он же угарный газ, и водород.

Другой способ (достаточно распространенный) – это электролиз, при котором на кислород и водород разлагается самая обыкновенная вода при участии электрической энергии. Остается вопрос – откуда взять эту энергию?

Различные аналитики и стратеги предсказывают водородные фабрики, питающихся электричеством от ветропарков, солнечных электростанций и других возобновляемых источников. В этом случае действительно можно говорить о «чистом» производстве, однако потребуется колоссальный прирост мощностей в сфере «зеленой» энергетики.

Рисунок 1. Производство водорода с применением биотехнологий

В России с этим дела обстоят не очень радужно. Несмотря на различные проекты на протяжении всего 20 века, особых успехов не замечено. В конце 90-ых годов XX столетия в Тольятти группа энтузиастов из компании АВТОВАЗ совместно со специалистами ракетно-космической корпорации «Энергия» им С. П. Королева начали создание нескольких образцов транспортных средств на топливных элементах: «Антел-1» (2001) и «Антел‑2» (2003) [2].

Рисунок 2. Автомобили производства АВТОВАЗа «Антел-1» и «Антел-2»

Россия, несмотря на существенный вклад в мировое производство водорода в целом и накопленный богатый опыт в данной области в сегменте рынка мелкомасштабных водородных технологий не является лидером.

У нас отсутствуют промышленные технологии производства топливных элементов, отсутствуют разработки в области массового производства водородных автомобилей.

Список литературы:

1. Водородный транспорт: технология будущего или полный провал? – URL: https://www.popmech.ru/technologies/371842-vodorodnyy-transport-tehnologiya-budushchego-ili-polnyy-proval/#part1
2. Применение водорода в качестве топлива - URL: https://abs-magazine.ru/article/primenenie-vodoroda-v%C2%A0kachestve-topliva