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

Живые часы Живые часы

Разгадка тайны биологических часов

Вокруг света
Семейный бюджет: раздельный или общий? Семейный бюджет: раздельный или общий?

Чем отличаются виды бюджета и как могут повлиять на ваши отношения в паре

Psychologies
Они идут Они идут

Часы сегодня — средство самовыражения и туристический аттракцион

Вокруг света
10 дутых фактов о жевательной резинке 10 дутых фактов о жевательной резинке

Самые интересные факты о жвачке

Maxim
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
Как взрыв сверхновой поможет точнее измерить скорость расширения Вселенной Как взрыв сверхновой поможет точнее измерить скорость расширения Вселенной

Как взрыв сверхновой поможет учёным лучше понять Вселенную

Популярная механика
Соседи из будущего Соседи из будущего

Профессии, которые в будущем могут принадлежать роботам

Вокруг света
Шах и мак Шах и мак

Что ждет Афганистан, из которого ушли очередные сеятели разумного и доброго?

Maxim
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Специальные возможности для особенных детей: как устроено инклюзивное образование в Великобритании Специальные возможности для особенных детей: как устроено инклюзивное образование в Великобритании

Великобритания — лидер в области обучения детей с особыми потребностями

СНОБ
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Что может превратить человека в чудовище? Репортаж со съемок сериала «Самка богомола». Эксклюзив «Сноба» Что может превратить человека в чудовище? Репортаж со съемок сериала «Самка богомола». Эксклюзив «Сноба»

«Самка богомола» — проект о психических травмах, которые могут изменить человека

СНОБ
Малая родина Малая родина

Одним июльским днем в Тверской области выпал снег

Вокруг света
Как отец и сын придумали игровую консоль в виде куба и собрали предзаказы на $39 млн Как отец и сын придумали игровую консоль в виде куба и собрали предзаказы на $39 млн

WowCube — кубик Рубика нового поколения

Forbes
Четыре лика империи Четыре лика империи

Как землетрясение повлияло на нынешний облик малых городов Италии

Вокруг света
Сигналы регулировщика: фото, значение и как разобраться Сигналы регулировщика: фото, значение и как разобраться

Указания регулировщика часто сбивают с толку даже опытных водителей

РБК
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света

Рассказ о брате-близнеце, который погиб во время терактов 11 сентября 2001 года

Esquire
Соль земли Соль земли

Полезные ископаемые, в которых отразилась история планеты

Вокруг света
Правило № 66. Нас ждет новый интернет Правило № 66. Нас ждет новый интернет

Как в скором времени будут зарабатывать инфлюенсеры

Tatler
Духовные скрепы Октавиана Духовные скрепы Октавиана

Октавиан Август строил храмы, но сам не мог служить образцом строгой морали

Дилетант
Всегда готова Всегда готова

Как правильно применять для гидроизоляции уже готовые мастики

Идеи Вашего Дома
Здесь был Чехов… Здесь был Чехов…

Антон Павлович Чехов и его дом на Грачёвке, ныне Трубной улице

Дилетант
Французский акцент Французский акцент

Интерьер, где переплелись авангардное искусство и французский классицизм

SALON-Interior
Трижды безземельный Трижды безземельный

Среди противников Робин Гуда нередко фигурирует сам принц Джон

Дилетант
7 новых книг о психологии для тех, кто хочет лучше узнать себя 7 новых книг о психологии для тех, кто хочет лучше узнать себя

Книжные новинки, которые ответят на самые разнообразные вопросы по психологии

Psychologies
Лишний воздух Лишний воздух

Отрыжка – мелкая неприятность, которая способна испортить жизнь

Здоровье
Боязнь яиц и другие странные фобии известных людей Боязнь яиц и другие странные фобии известных людей

Знаменитые люди и их знаменитые страхи

Maxim
Леди не шевелится Леди не шевелится

Что мешает девушкам из аристократических семей превратиться в королев инстаграма

Tatler
Квантовая суперпозиция помогла измерить тонкое расщепление в ионах Квантовая суперпозиция помогла измерить тонкое расщепление в ионах

Физики продемонстрировали применимость метода спектроскопии с преобразованием

N+1
Открыть в приложении