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

Первый телефон Первый телефон

В начале XIX века в жизнь человечества вошел электрический телеграф

Вокруг света
Как секта становится фундаментом идеального города Как секта становится фундаментом идеального города

Григорий Ревзин о Джеймсе Силке Бэкингеме и проекте города Виктория

Weekend
Машина желаний Машина желаний

Фантастический рассказ о том, что бы было, если бы существовала машина желаний

Вокруг света
Галстук с ослами: на что намекает одежда Байдена и лидеров других стран Галстук с ослами: на что намекает одежда Байдена и лидеров других стран

Вещи политиков и глава государств с тайными смыслами

РБК
Александр, сын Ярослава Александр, сын Ярослава

Почему мы почти ничего не знаем об Александре Невском

Дилетант
Хлебное место Хлебное место

В Турции по-прежнему хлеб всему голова

Вокруг света
Властелин Европы посреди Атлантики Властелин Европы посреди Атлантики

Святая Елена стала местом смерти Наполеона и рождения наполеоновской легенды

Дилетант
Эстетика квадратных метров: как меняются требования покупателей к облику жилых комплексов Эстетика квадратных метров: как меняются требования покупателей к облику жилых комплексов

Что люди ожидают от недвижимости сейчас?

СНОБ
Отсечь и отпустить Отсечь и отпустить

Принципы жизни Бурятии

Вокруг света
Свет помог собрать ультрахолодную молекулу из двух атомов Свет помог собрать ультрахолодную молекулу из двух атомов

Ученые научились создавать и манипулировать ультрахолодными молекулами

N+1
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Дипфейк: будущее порно — будущее интернета Дипфейк: будущее порно — будущее интернета

Искусственный интеллект меняет секс-индустрию — и не в лучшую сторону

СНОБ
Невидимый остров Невидимый остров

Куда только не занесет нас, друзья мои, Муза Дальних Странствий

Вокруг света
Личный опыт: как быть, если нужно сменить название продукта Личный опыт: как быть, если нужно сменить название продукта

Как провести ребрендинг с наименьшими потерями

Inc.
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
Десятки миллионов продаж и минималистичный дизайн для родителей: почему переноска-«кенгуру» BabyBjörn стала популярной Десятки миллионов продаж и минималистичный дизайн для родителей: почему переноска-«кенгуру» BabyBjörn стала популярной

BabyBjörn осмыслила дизайн детских товаров так, чтобы они нравились родителям

VC.RU
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
10 причин, почему тебе постоянно нечего надеть: решаем проблему раз и навсегда 10 причин, почему тебе постоянно нечего надеть: решаем проблему раз и навсегда

Сегодня утром ты устроила третью за неделю истерику на тему «нечего носить»?

VOICE
Они все страдают Они все страдают

Почему все так полюбили непонятные древние картинки со смешными подписями

Вокруг света
Генетическое вмешательство продлило жизнь очень старым червям Генетическое вмешательство продлило жизнь очень старым червям

Исследователям удалось продлить срок жизни нематод в два раза

N+1
Чёрная смерть Чёрная смерть

До XX века эпидемия чумы превосходила самые кровопролитные конфликты

Дилетант
«Андрюша» — брат «Катюши»: история реактивного миномета БМ-31 «Андрюша» — брат «Катюши»: история реактивного миномета БМ-31

Ближайший родственник «Катюши» — родной брат, «Андрюша»

Maxim
Клио на баррикадах Клио на баррикадах

Дискуссию о преподавании истории продолжает Леонид Кацва

Дилетант
История стиля: 7 фильмов о великих кутюрье, которые изменили мир моды История стиля: 7 фильмов о великих кутюрье, которые изменили мир моды

От Шанель до Лагерфельда — истории восхождения звезд мира моды

Cosmopolitan
Джуд Лоу Джуд Лоу

Правила жизни британского актера Джуда Лоу

Esquire
Полярные ворота Полярные ворота

Как остановить отъезд людей из богатой Мурманской области

Forbes
Любовь побеждает всё: мужчина женился на любимой женщине после 35 лет разлуки Любовь побеждает всё: мужчина женился на любимой женщине после 35 лет разлуки

История любви, преодолевшая путь длиной почти в четыре десятилетия.

Cosmopolitan
Для чего нужно обучение во взрослом возрасте Для чего нужно обучение во взрослом возрасте

Образование даёт человеку возможность достичь целей в любом возрасте

Популярная механика
Эволюция женской груди: от палеолитической Венеры до наших дней Эволюция женской груди: от палеолитической Венеры до наших дней

Предлагаем тебе взглянуть на историю человечества с этого ракурса!

Maxim
Доказанные правила долголетия: принимать холодный душ, дружить и отказаться от алкоголя Доказанные правила долголетия: принимать холодный душ, дружить и отказаться от алкоголя

Сотни лет люди заняты поиском тех самых "молодильных яблочек"

Популярная механика
Открыть в приложении