Переходный этап на пути к новой энергетике, основанной на водороде

Вокруг светаHi-Tech

Новый газ

Весь мир ускоренными темпами внедряет электромобили, солнечные и ветряные электростанции. Но очень вероятно, что все эти технологии – лишь переходный этап на пути к новой энергетике, основанной на водороде

Текст: Александр Сергеев

Автомобильный мир готовится к отказу от двигателя внутреннего сгорания

Автомобильный мир готовится к отказу от двигателя внутреннего сгорания (ДВС). С 2025 года Audi прекращает разработку бензиновых машин. Volvo и MercedesBenz завершат их производство в 2030 году. Volkswagen – к 2035-му. А Норвегия объявила, что уже с 2025 года в стране запрещается продажа новых машин с ДВС.

У электромобилей много преимуществ: они проще в обслуживании, быстрее разгоняются, меньше шумят, а главное, не выбрасывают в атмосферу углекислый газ, вызывающий глобальное потепление климата. И все же сами электромобили не гарантируют перехода к устойчивому развитию нашей технологической цивилизации. Вероятно, это лишь промежуточная, переходная технология, на смену которой вскоре придет другая – водородная.

Запасы электричества

Сегодня электричество, которым заряжают электромобили, по большей части вырабатывается на тепловых электростанциях. Так что выбросы CO2 не прекращаются, а лишь снижаются, поскольку у современных парогазовых установок КПД раза в два выше, чем у автомобильного двигателя.

Для полного избавления от выбросов CO2 надо повсеместно отказаться от сжигания ископаемого топлива. Такую возможность дает атомная энергетика, но доверие к ней упало после аварий в Чернобыле и на АЭС «Фукусима-1». Поэтому упор делается на развитие возобновляемых источников энергии.

Совокупная мощность солнечных и ветряных электростанций растет в мире на 15–20% в год. Они уже дают 8% глобального производства электричества, а в некоторых европейских странах – более 30%. Однако солнце и ветер – нестабильные источники энергии, зависящие от погоды и времени суток. Чтобы уйти от ископаемого топлива, надо энергию сохранять про запас, а с этим пока проблемы.

Типичная батарея электромобиля весом полтонны хранит около 100 киловатт-часов энергии – примерно как 10 литров бензина. Понадобилось бы 20 млн таких батарей, чтобы держать месячный запас электроэнергии для Москвы, – по две штуки на каждого жителя. Их бы хватило, чтобы сложить пирамиду Хеопса. И стоила бы такая батарейка как все российские атомные электростанции, вместе взятые.

Типичная батарея электромобиля хранит около 100 киловаттчасов энергии – это примерно как 10 литров бензина

Подсмотрено у природы

Подход к решению этой проблемы подсказывает сама природа. За счет фотосинтеза растения запасают солнечную энергию в химической форме, и потом она расходуется по мере необходимости. Кстати, наше ископаемое топливо – это тоже древняя органика, захороненная в осадочных породах. Биохимики давно пытаются реализовать искусственный фотосинтез. А естественный тем временем используется для производства биотоплива. И не страшно, что при сгорании этанола, биодизеля и биогаза выделятся CO2, ведь он не добыт из-под земли, а захвачен растениями из воздуха, куда и возвращается. Вот только справиться с нестабильностью солнечно-ветровой энергетики биотопливо не особо помогает: в нем не получается аккумулировать электроэнергию.

Однако не обязательно во всем повторять природу и запасать энергию в форме органики. Технологически удобнее использовать для этого чистый водород, получая его электролизом воды, то есть ее разложением на элементы под действием электрического тока. Обратную задачу решают топливные элементы, в которых водород, окисляясь, сразу дает электроэнергию, причем без горения и подвижных механических деталей. При этом в атмосферу выделяется лишь безвредный водяной пар.

Производить водород из воды можно там, где есть избыток чистой энергии – возле крупных ГЭС, офшорных ветропарков или в пустынных районах и на южных склонах гор, где максимально эффективны солнечные батареи. К месту использования его можно доставлять как обычное топливо. При этом водород универсален: можно не только получать из него электроэнергию, но и использовать его для отопления, в двигателях, в химической промышленности. Все это выглядит очень элегантно, но на практике оказывается несколько сложнее.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Атлас будущего Атлас будущего

Кто станет «человеческим паркетом» и кого ИИ оставит без работы?

Вокруг света
Взгляд вверх Взгляд вверх

Красочные покрытия придают поверхности потолка эстетичный облик

Идеи Вашего Дома
Умный напарник Умный напарник

Фитнес-браслет проследит за здоровьем персонала на промышленных предприятиях

Санкт-Петербургский университет
Археологи описали египетских фаянсовых скарабеев из детских сарматских погребений Археологи описали египетских фаянсовых скарабеев из детских сарматских погребений

Археологи исследовали египетских фаянсовых скарабеев

N+1
Убить Лумумбу Убить Лумумбу

Патрис Лумумба был одним из самых мужественных лидеров своего поколения

Знание – сила
Как сельдерей влияет на здоровье: плюсы и минусы Как сельдерей влияет на здоровье: плюсы и минусы

Сельдерей — чем полезен и кому противопоказан?

РБК
Райские кущи Райские кущи

Дизайнеры оформили клубный дом гольф-клуба “Раево” в традициях старой Америки

AD
Кровные узы Кровные узы

Роман Васьянов вернулся в Россию, чтобы дебютировать как режиссер

Vogue
Право голоса Право голоса

Почему кино взяло курс на дайверсити?

Vogue
Через Вселенную Через Вселенную

Посетить иные миры и звездные системы — что может быть увлекательнее!

Вокруг света
«Муж и его любовница хотят свести меня с ума»: как я стала жертвой газлайтинга «Муж и его любовница хотят свести меня с ума»: как я стала жертвой газлайтинга

Из-за действий мужа и его любовницы она оказалась на грани суицида

Cosmopolitan
Смерть онлайн: самые жуткие убийства российских блогеров Смерть онлайн: самые жуткие убийства российских блогеров

Ужасные смерти блогеров, которые нас потрясли

Cosmopolitan
5 необычных вещей, которые массово воруют в разных странах 5 необычных вещей, которые массово воруют в разных странах

Что воруют в США, Новой Зеландии, Венесуэле и Италии?

Maxim
Луиза Розова Луиза Розова

Дизайнер, который не показывает лицо?

Собака.ru
История особенной любви Эвелины Бледанс и Александра Семина История особенной любви Эвелины Бледанс и Александра Семина

С чего начиналась их история Эвелины Бледанс и Александра Семина

VOICE
Умное и еще умнее. Кому на самом деле нужно электронное голосование Умное и еще умнее. Кому на самом деле нужно электронное голосование

Технический прогресс вдруг оказался против прогресса общественного

СНОБ
Что больнее: удар в пах для мужчин или рожать? Что больнее: удар в пах для мужчин или рожать?

Ученые ответили на самый неразрешимый межполовой вопрос!

Maxim
Детский сад. Как мотивировать и развивать педагогов, чтобы они не выгорали Детский сад. Как мотивировать и развивать педагогов, чтобы они не выгорали

Как обеспечить комфортную обстановку педагогам и почему это важно для детей

СНОБ
Секреты монтажного шва Секреты монтажного шва

На что обратить внимание при установке новых окон в квартире

Идеи Вашего Дома
Как получить то, чего хочешь от жизни: 15 важных советов Как получить то, чего хочешь от жизни: 15 важных советов

Универсального рецепта счастья, конечно, не существует

Cosmopolitan
Отцовская забота – кальмары спариваются с самками и уплывают, но до этого находят “квартиру” для будущих детей Отцовская забота – кальмары спариваются с самками и уплывают, но до этого находят “квартиру” для будущих детей

Самцы кальмаров могут проявлять заботу по отношению к своему потомству

Популярная механика
Насколько полезен шиповник: мнение эксперта Насколько полезен шиповник: мнение эксперта

Шиповник — это не только красивые цветы, но и полезные плоды

РБК
7 вопросов, которые помогут уменьшить число конфликтов в отношениях 7 вопросов, которые помогут уменьшить число конфликтов в отношениях

В чем причина скандалов в паре и как их можно избежать?

Psychologies
Учимся работать с цветом в образе: 11 ярких сочетаний, которые стоит попробовать Учимся работать с цветом в образе: 11 ярких сочетаний, которые стоит попробовать

Грамотно подобранные цвета могут кардинально изменить образ

Cosmopolitan
Голливудское гадание румпология: как предсказать судьбу по форме ягодиц Голливудское гадание румпология: как предсказать судьбу по форме ягодиц

Как узнать свое будущее, посмотрев на саму себя ниже пояса

Cosmopolitan
Войти в колею Войти в колею

Что такое послеотпускной синдром и как его преодолеть

Лиза
В корне проблемы В корне проблемы

Самые актуальные вопросы о красоте волос

Лиза
Российские археологи обнаружили погребение знатного воина черняховской культуры Российские археологи обнаружили погребение знатного воина черняховской культуры

Российские археологи обнаружили редкую находку черняховской культуры

N+1
Вокруг окна Вокруг окна

Ремонт и отделка оконных откосов

Идеи Вашего Дома
Почему мы выгораем? Руководство по тому, как справиться со стрессом и работой одновременно Почему мы выгораем? Руководство по тому, как справиться со стрессом и работой одновременно

Как преодолеть первые симптомы выгорания и снова полюбить свою работу

Inc.
Открыть в приложении