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

Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Новый теропод из Узбекистана оказался верховным хищником своей экосистемы Новый теропод из Узбекистана оказался верховным хищником своей экосистемы

Теропод из Узбекистана мог достигать восьми метров в длину

N+1
Остров сокровищ Остров сокровищ

Алмазные старатели Борнео

Вокруг света
Чего не стоит делать, если вам изменяют Чего не стоит делать, если вам изменяют

Вещи, которые точно не стоит делать, узнав об измене партнера

Psychologies
Уроки на экваторе Уроки на экваторе

Месяц в деревне в Кении глазами волонтера-учительницы из России

Вокруг света
Где и как производят стейки из мраморной говядины Где и как производят стейки из мраморной говядины

Несколько рецептов блюд со стейками из мраморной говядины

GQ
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
«Вам предстоит колоссальная работа»: отрывок из книги «Страх и надежды» Эрика Ларсона «Вам предстоит колоссальная работа»: отрывок из книги «Страх и надежды» Эрика Ларсона

В 1940 году Адольф Гитлер вторгся в Голландию и Бельгию

Вокруг света
Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
«Язык не поворачивался назвать ее мамой». Истории сироты и матери, лишенной ребенка «Язык не поворачивался назвать ее мамой». Истории сироты и матери, лишенной ребенка

Почему детям лучше оставаться в родной семье? Реальные истории

СНОБ
Первый телефон Первый телефон

В начале XIX века в жизнь человечества вошел электрический телеграф

Вокруг света
Полярные ворота Полярные ворота

Как остановить отъезд людей из богатой Мурманской области

Forbes
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
Предсказал будущее интернета в 90-ых и пропал, когда его прогнозы стали сбываться: история Филипа Агре Предсказал будущее интернета в 90-ых и пропал, когда его прогнозы стали сбываться: история Филипа Агре

Филип Агре рассказал об опасности сбора данных ещё до запуска Google и Amazon

VC.RU
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Европу завалят никелем Европу завалят никелем

С помощью блокчейна «Норильский никель» превратил свои металлы в биржевые товары

Эксперт
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
Шутка провалилась! Как Абрамов, Мирзализаде и другие комики разозлили россиян Шутка провалилась! Как Абрамов, Мирзализаде и другие комики разозлили россиян

Комики, которые прославились не только благодаря шуткам, но и громким скандалам

Cosmopolitan
На надувной лодке через Атлантику На надувной лодке через Атлантику

Кругосветное плавание безопасной работой не было никогда

Вокруг света
Как Хелен Герли Браун подарила женщинам свободную любовь и одержимость диетами Как Хелен Герли Браун подарила женщинам свободную любовь и одержимость диетами

За что Герли Браун критикуют феминистки и за что стоит сказать ей «спасибо»

Forbes
Наследник без престола Наследник без престола

Долгие годы Павел ждал корону, являясь законным наследником трона

Дилетант
Жених подарил невесте поддельное обручальное кольцо и попался на обмане Жених подарил невесте поддельное обручальное кольцо и попался на обмане

Герой этой истории скрыл, что купил невесте поддельное обручальное кольцо

Psychologies
Дополненная реальность Дополненная реальность

Художник Жак Луи Давид подчинил воле императора пространство, время и реальность

Вокруг света
Гуайява, сладкий плод с экзотическим ароматом Гуайява, сладкий плод с экзотическим ароматом

История экзотического фрукта гуавы

Наука и жизнь
С распахнутыми глазами С распахнутыми глазами

Говоря о Вальтере Скотте, мы часто употребляем слово «первый»

Дилетант
«Через не хочу»: необходим ли секс для здоровья? «Через не хочу»: необходим ли секс для здоровья?

Действительно ли секс необходим организму и чем можно его заменить?

Psychologies
Гнездо Гнездо

Усадьба Никольское-Черенчицы, родовое гнездо Николая Львова

Seasons of life
Стать частью природы. Что такое экотуризм и как он развивается в России Стать частью природы. Что такое экотуризм и как он развивается в России

О видах экологического туризма, его развитии и местах, где им можно заняться

СНОБ
«Разведенка и истеричка»: почему женщинам дают обидные прозвища? «Разведенка и истеричка»: почему женщинам дают обидные прозвища?

Почему обзывательства и ярлыки преследуют женщин на протяжении всей жизни?

Psychologies
Защищать то, что любишь Защищать то, что любишь

Хранители города, каждый из которых бережет что-то свое

Seasons of life
Открыть в приложении