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

Виллами по воде. Экскурсия на озеро Комо Виллами по воде. Экскурсия на озеро Комо

Когда реальные путешествия невозможны, на помощь приходят виртуальные туры

Вокруг света
Залечили своих детей до смерти: самые ужасные случаи синдрома Мюнхгаузена Залечили своих детей до смерти: самые ужасные случаи синдрома Мюнхгаузена

Резонансные случаи делегированного синдрома Мюнхгаузена.

Cosmopolitan
Невидимый остров Невидимый остров

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

Вокруг света
Душ из слизи и мяукающий сосед: самые необычные услуги в отелях Душ из слизи и мяукающий сосед: самые необычные услуги в отелях

Необычные услуги в отелях

Вокруг света
Все время мира Все время мира

Как человечество познакомилось с мировым времен и линией перемены дат

Вокруг света
Родина воды Родина воды

В названии Твери слышен плеск

Seasons of life
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
Дом искусства Дом искусства

Исторический палаццо во Флоренции, наполненный предметами искусства

SALON-Interior
Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
Российские археологи раскопали под Муромом мезолитические стоянки Российские археологи раскопали под Муромом мезолитические стоянки

Археологи нашли мезолитическую сезонную стоянку древних охотников

N+1
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Мужчина влюбился в незнакомку из своего сна и нашел ее в реальности Мужчина влюбился в незнакомку из своего сна и нашел ее в реальности

Любовь с первого взгляда — вовсе не удача и счастливое стечение обстоятельств

Psychologies
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света

Спорим, мы знаем, что ценнее всего для тебя?

Cosmopolitan
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
Жуй на здоровье: как жевательная резинка может помочь всему организму Жуй на здоровье: как жевательная резинка может помочь всему организму

Как жевательная резинка помогает организму в самых разных ситуациях

Популярная механика
Соседи из будущего Соседи из будущего

Профессии, которые в будущем могут принадлежать роботам

Вокруг света
Двое в комнате Двое в комнате

История шедевра Яна Вермеера

Robb Report
Остров Остров

Прошлое острова Диксон – это освоение Северного морского пути и наука

Вокруг света
Опасная боль Опасная боль

Боль в суставах обычно воспринимается, не как что-то опасное. Однако, это не так

Здоровье
Закрученная история Закрученная история

Толма — символ армянского гостеприимства

Вокруг света
5 правил установления здоровых границ 5 правил установления здоровых границ

что нужно сделать, чтобы выстроить и поддерживать личные границы

Psychologies
Оттепель: поколение гениев Оттепель: поколение гениев

Хрущёвская либерализация подарила миру целую коллекцию шедевров

Дилетант
Смена работы и рождение дочери: 7 событий, которые приводят к разводу Смена работы и рождение дочери: 7 событий, которые приводят к разводу

Какие жизненные события увеличивают вероятность развода

Cosmopolitan
Связь с будущим Связь с будущим

Как проложить путь в будущее через околоземное пространство

Esquire
Атмосферное электричество — часть среды нашего обитания Атмосферное электричество — часть среды нашего обитания

Электричество атмосферного пограничного слоя — давний предмет познания

Наука и жизнь
Ешь, спи, касайся: 7 простых способов сделать брак идеальным Ешь, спи, касайся: 7 простых способов сделать брак идеальным

Что надо делать, чтобы сохранить брак на долгие годы

Cosmopolitan
Трансформация экспорта: опыт Москвы Трансформация экспорта: опыт Москвы

Москва — крупнейший регион-экспортер несырьевой неэнергетической продукции

Forbes
Не просто актриса: как голливудская звезда Хеди Ламарр изобрела технологию для Wi-Fi Не просто актриса: как голливудская звезда Хеди Ламарр изобрела технологию для Wi-Fi

Благодаря Хеди Ламарр появились Wi-Fi, Bluetooth и спутниковая связь

Forbes
Засуха XXII века до нашей эры не изменила хозяйство жителей Месопотамии Засуха XXII века до нашей эры не изменила хозяйство жителей Месопотамии

Засухи XXII столетия до нашей эры не изменила местную хозяйственную систему

N+1
Открыть в приложении