Все о водороде — энергоносителе будущего

Цифровой океанHi-Tech

Время первого

Текст Виталий Кавтарадзе

Слишком горючий, легкий и взрывоопасный — водороду никогда не удавалось стать главным топливом человечества, хотя первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, крупнейшие дирижабли и лунные ракеты работали именно на нем. В XXI веке элемент номер один таблицы Менделеева снова может возглавить техническую революцию и на этот раз остаться лидером.

О водородном будущем говорили экологи, автопроизводители и журналисты ХХ века, но затем внимание переключилось на новые, более емкие литий-ионные аккумуляторы. Батареи заняли свое место в гаджетах и автомобилях, но людям зачем-то все еще нужно «классическое» химическое топливо, которое можно гонять по трубам и заправлять в баки. Почему нельзя просто передавать энергию по проводам?

Невероятный Халк

Водород можно сравнить со слишком сильным супергероем, которого зовут на помощь, только когда другие не смогли справиться с задачей. У него самая высокая удельная теплота сгорания среди всех веществ — примерно втрое выше, чем у бензина или природного газа. Серийные литий-ионные аккумуляторы имеют удельную плотность энергии около 300 Вт·ч/кг, а водород — 3300 Вт·ч/кг, в 11 раз больше.

Главная проблема зеленой электроэнергетики не в емкости батарей, а в потерях при передаче электричества на большие расстояния. Энергетики рассматривают водород как идеальный накопитель, который станет посредником между крупной электростанцией и потребителем. Сжиженный газ давно научились возить в цистернах и танкерах, кроме того, им удобно торговать в мировом масштабе, перекачивая вещество по существующим газопроводам. Вместо строительства новых линий электропередачи и трансформаторных подстанций достаточно просто получать водород электролизом* в районе генерации и развозить по дорогам.

*Электролиз — разложение воды на водород и кислород электрическим током.

Электродвигатели подводных лодок типа 212 (Германия) питаются от топливных ячеек, работающих на сжатом водороде

В зеленой экономике водороду также достается роль спасителя крупного транспорта. Сделать автомобиль на аккумуляторах сейчас нетрудно, но, например, авиалайнеры или морские контейнеровозы не смогут взять на борт батареи для путешествия между континентами. В 2020 году концерн Airbus представил дизайн трех самолетов концепции ZEROe, использующих жидкий водород вместо керосина. В военно-морских силах Германии с 2000-х служат дизель-электрические подлодки типа 212, на которых, помимо аккумуляторов, установлены водородные топливные элементы (см. далее), а сам водород хранится в виде невзрывоопасных твердых соединений с металлами (гидридов).

Водородный автобус в городе Хертен, Германия

Сжигать или не сжигать

Извлечь скрытую в водороде энергию можно поразному. Самый простой путь — снова смешать с кислородом и поджечь как обычное горючее. В этом случае энергия высвобождается быстро, что полезно для мощных машин. Авиалайнеры зеленой эры станут турбореактивными, но выхлоп будет состоять из водяного пара, а не углекислого газа. Инженерам не придется полностью менять концепцию дизайна самолетов. Достаточно будет адаптировать двигатели под повышенные температуры и нагрузки, а еще найти в фюзеляже место для увеличенных топливных баков — жидкий водород в 12 раз менее плотный, чем керосин.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Кроличьи сказки Кроличьи сказки

Кролик в бабочке готовится к 70-летию: история знаменитого логотипа

Playboy
Высоко и плотно: «Южный порт» как зеркало столичного градостроительства Высоко и плотно: «Южный порт» как зеркало столичного градостроительства

Реорганизация промзоны «Южный порт» — «второй Сити»

Эксперт
Время Дракона. Весеннее небо Время Дракона. Весеннее небо

Созвездие Дракона — приполярное созвездие северного полушария

Наука и жизнь
15 горьких истин, которые так сложно признать 15 горьких истин, которые так сложно признать

Честные и горькие истины, которые необходимо проговорить

Psychologies
Топ 5 онлайн-школ, где можно научиться программировать с нуля Топ 5 онлайн-школ, где можно научиться программировать с нуля

Где можно получить образование в сфере IT?

CHIP
«Я готов дорого заплатить, чтобы быть свободным»: Борис Немцов в книге «Преемник» «Я готов дорого заплатить, чтобы быть свободным»: Борис Немцов в книге «Преемник»

Отрывок из книги Михаила Фишмана о Борисе Немцове

Forbes
Неолит в Юго-Восточном Узбекистане начался в VI тысячелетии до нашей эры Неолит в Юго-Восточном Узбекистане начался в VI тысячелетии до нашей эры

Археологи провели исследование скального навеса Кайнар-Камар

N+1
Елизавета Туктамышева: Елизавета Туктамышева:

Интервью с Елизаветой Туктамышевой

Cosmopolitan
Шедевр русской кухни Шедевр русской кухни

Ржаной хлеб прочно вошёл в домашний обиход наших соотечественников

Наука и жизнь
«Я бы не женился, если бы думал про развод»: отрывок из книги Уилла Смита «Я бы не женился, если бы думал про развод»: отрывок из книги Уилла Смита

Отрывок из биографии Уилла Смита — о расставании с первой женой

Cosmopolitan
10 причин, почему кошки лучше, чем собаки 10 причин, почему кошки лучше, чем собаки

Пора признаться, что кошки тебе действительно нравятся

Maxim
Две мужские правды Две мужские правды

«Внебрачные связи»: Арно Деплешен экранизирует Филипа Рота

Weekend
Антон Адасинский: «У нас было больше времени: мир нас не отвлекал» Антон Адасинский: «У нас было больше времени: мир нас не отвлекал»

Антон Адасинский — о ценности времени и о том, как не отвлекаться на лишнее

Эксперт
Как происходит переработка нефти Как происходит переработка нефти

Как люди научились добывать нефть

Популярная механика
Месяц из тумана Месяц из тумана

Рассказ Татьяны Замировской «Месяц из тумана»

Esquire
Современное ар деко Современное ар деко

Стиль ар деко сейчас уже иной, и его эстетика учитывает актуальные тенденции

Идеи Вашего Дома
Реальны ли призраки? Реальны ли призраки?

Только наука и логика являются настоящими охотниками за привидениями

Популярная механика
Приказано: выжить Приказано: выжить

«Все плохо» – такими бывают ощущения родителей и их детей на пике пубертата

Psychologies
«Конкретный человек может быть чужим, но нельзя обобщать до «Конкретный человек может быть чужим, но нельзя обобщать до

Владлена Санду о своем сериале «Идентификация»

Weekend
Своя среди своих Своя среди своих

Женский коллектив – это совсем не страшно

Cosmopolitan
Как бизнесмен из Ростова стал пионером рынка чайных и почему столкнулся с кризисом Как бизнесмен из Ростова стал пионером рынка чайных и почему столкнулся с кризисом

История основателя чайных «Чайная высота» Виктора Енина

Forbes
Яркий сценарий Яркий сценарий

Интерьера для квартиры «выходного дня» на юго–западе Москвы

SALON-Interior
Першит, горит, не отпускает: как справиться с болью в горле Першит, горит, не отпускает: как справиться с болью в горле

Боль в горле — один из самых неприятных распространенных симптомов

Cosmopolitan
Почему автомат Калашникова стал таким популярным? Почему автомат Калашникова стал таким популярным?

В чем секрет автомата АК-47?

Популярная механика
Гости будущего Гости будущего

Как помочь ребенку найти себя, свое призвание?

Домашний Очаг
«Динозавровый» астероид упал весной «Динозавровый» астероид упал весной

Погубивший нептичьих динозавров астероид упал в конце весны или начале лета

N+1
Она возвращается Она возвращается

Почему фильм «Бэтмен» вряд ли будет похож на привычный блокбастер DC

Glamour
Нежное важное Нежное важное

Техники для тех, кто чувствует необходимость изменить себя

Harper's Bazaar
Место встреч: Междуречье Место встреч: Междуречье

Месопотамия – исторический регион в Турции, охватывающий долины Евфрата и Тигра

Вокруг света
Открыть в приложении