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

Игры разума Игры разума

Ученые вывели глухих комаров и отправили в космос первый деревянный спутник

Вокруг света
Два эффективных упражнения для формирования овала лица Два эффективных упражнения для формирования овала лица

Подтянутый овал лица делает нас визуально моложе

Psychologies
Развитие технологий в цифрах и фактах Развитие технологий в цифрах и фактах

Технологический прорыв в цифрах: рост, рейтинги и «умные» вещи

РБК
Анализ керамики позволил выяснить рацион питания древних жителей Латвии Анализ керамики позволил выяснить рацион питания древних жителей Латвии

Основными источниками пищи выступали пресноводная рыба, моллюски и свинина

N+1
Наша история Наша история

Продажа Аляски в 1867 году была объективной необходимостью

Дилетант
Часики тикают: почему понятие гендера в часовой индустрии скоро исчезнет Часики тикают: почему понятие гендера в часовой индустрии скоро исчезнет

В ближайшие годы часовая индустрия окончательно переродится

Forbes
Вкусные «антидепрессанты»: 10 продуктов, которые содержат триптофан Вкусные «антидепрессанты»: 10 продуктов, которые содержат триптофан

Возможно, в вашем рационе не хватает одной аминокислоты – триптофана

Psychologies
Законы привлекательности: нужен ли дома макияж Законы привлекательности: нужен ли дома макияж

Зачем дома носить макияж и есть в ли в нем необходимость?

Psychologies
Бебель и «анти-Делон»: кем на самом деле был Жан-Поль Бельмондо Бебель и «анти-Делон»: кем на самом деле был Жан-Поль Бельмондо

Размышляем о Жане-Поле Бельмондо — одного из самых популярных артистов XX века

РБК
Как устроен мир: 5 книг для тех, кто хочет знать больше Как устроен мир: 5 книг для тех, кто хочет знать больше

Книги о квантовая механике, генетике, устройстве микромира…

Популярная механика
Железная дорога оказалась похожа на фононный кристалл Железная дорога оказалась похожа на фононный кристалл

Инженеры придумали, как уменьшить шум от поездов

N+1
“Рекордов не надо, это просто дети!” “Рекордов не надо, это просто дети!”

Музыка может многому научить и нас, и наших детей

Psychologies
От почтовых голубей до смарт-часов: как развивалась связь От почтовых голубей до смарт-часов: как развивалась связь

Как начиналась история связи?

Популярная механика
Незнакомая знакомая Турция Незнакомая знакомая Турция

У самой границы с Сирией Турция предстает перед туристами совершенно неожиданной

Здоровье
Актеры, которые так сыграли роль, что никто другой не справился бы! Актеры, которые так сыграли роль, что никто другой не справился бы!

Представить другого актера в этих образах совершенно невозможно

Cosmopolitan
Шах и мак Шах и мак

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

Maxim
Что такое гипомания и зачем лечить от счастья Что такое гипомания и зачем лечить от счастья

Что такое гипомания и когда стоит насторожиться?

РБК
Вопрос, который надо задавать каждый день, и еще 4 способа сохранить отношения Вопрос, который надо задавать каждый день, и еще 4 способа сохранить отношения

Простые правила, которые позволят вам сохранить союз на долгие годы

Cosmopolitan
Родила пятерых – и такая фигура! Самые откровенные образы Натальи Водяновой Родила пятерых – и такая фигура! Самые откровенные образы Натальи Водяновой

Наталья Водянова мало изменилась с юности и позволяет себе провокационные образы

VOICE
Вопросы философии Вопросы философии

Продуманные решения и конфликты в новом проекте московского бюро Le atelier

AD
Свободные совпадения Свободные совпадения

О русских корнях японца Рюсукэ Хамагути и его фильма «Случайность и догадка»

Weekend
Готовимся к свадьбе! Какие бьюти-процедуры можно и нельзя делать невестам Готовимся к свадьбе! Какие бьюти-процедуры можно и нельзя делать невестам

Очаровательная невеста — это не только идеальный макияж и платье мечты

Cosmopolitan
Как выглядели бы постаревшие звезды в своих фильмах сейчас? (Немного грустная галерея) Как выглядели бы постаревшие звезды в своих фильмах сейчас? (Немного грустная галерея)

Ничто так не демонстрирует быстротечность времени, как современные лица звезд

Maxim
«У нас дочь и замок в Англии, но мы не женаты»: как относятся к браку в Европе «У нас дочь и замок в Англии, но мы не женаты»: как относятся к браку в Европе

Что в Европе думают о замужестве?

Cosmopolitan
Французская писательница Кристин Анго издала серию книг об инцесте с отцом Французская писательница Кристин Анго издала серию книг об инцесте с отцом

Французская писательница Кристин Анго написала серию книг об инцесте

Cosmopolitan
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
Археологи раскопали в скифской «Долине царей» бронзовую корону Археологи раскопали в скифской «Долине царей» бронзовую корону

В Тыве завершили полевой сезон работ на кургане Туннуг–1

N+1
Физик нашел новые магические числа для зарядов на сфере Физик нашел новые магические числа для зарядов на сфере

Физик рассмотрел задачу о расположении точечных зарядов на поверхности сферы

N+1
5 ритуалов совершеннолетия в Древнем мире 5 ритуалов совершеннолетия в Древнем мире

Совершеннолетие в Древнем Риме, Спарте, Китае, у ацтеков и викингов

Maxim
6 советов, которые помогут продать спорный продукт 6 советов, которые помогут продать спорный продукт

Как рассказать о новом продукте, не утратив доверие аудитории?

Inc.
Открыть в приложении