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

Не жалея ни женщин, ни детей Не жалея ни женщин, ни детей

Процесс по делу об айнзацгруппах в Нюрнберге

Дилетант
Как узнать размеры телевизора в сантиметрах: диагональ, ширина, высота Как узнать размеры телевизора в сантиметрах: диагональ, ширина, высота

Как понять, что телевизор с определенной диагональю поместится на тумбочку?

CHIP
Маэстро механики Маэстро механики

Самоучка-часовщик, который идет наперекор правилам и создает драконов и фей

Вокруг света
Клан сурикатов Клан сурикатов

Сурикаты: жизнь по законам мафии

Вокруг света
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
История одной фотографии: один, который не зиговал История одной фотографии: один, который не зиговал

Один в толпе воин! Он сражался за любовь

Maxim
Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
«Мне удалили глаз. Я не бросила танцы, вышла замуж и наслаждаюсь жизнью» «Мне удалили глаз. Я не бросила танцы, вышла замуж и наслаждаюсь жизнью»

Каково это — смотреть на мир одним глазом? Как жить после страшного диагноза?

Psychologies
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
Как выглядят на пляже ведущая и судьи шоу «Танцы»: Утяшева, Пелагея и другие Как выглядят на пляже ведущая и судьи шоу «Танцы»: Утяшева, Пелагея и другие

Судьи шоу «Танцы» готовы побороться за звание королевы пляжного сезона

Cosmopolitan
Уроки на экваторе Уроки на экваторе

Месяц в деревне в Кении глазами волонтера-учительницы из России

Вокруг света
Герпетологи не смогли найти фотографии 781 вида змей Герпетологи не смогли найти фотографии 781 вида змей

Около двадцати процентов всех видов змей не запечатлены ни на одной фотографии

N+1
Первый телефон Первый телефон

В начале XIX века в жизнь человечества вошел электрический телеграф

Вокруг света
«Божественная комедия»: каким получился альбом Канье Уэста «Donda» «Божественная комедия»: каким получился альбом Канье Уэста «Donda»

О чем Канье Уэст решил поведать миру с помощью своего альбома «Donda»

РБК
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Последняя публичная казнь через отсечение головы гильотиной во Франции: история одного фото Последняя публичная казнь через отсечение головы гильотиной во Франции: история одного фото

В 1939 году в Версале казнили серийного убийцу, немца Эжена Вейдмана

Вокруг света
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Алла Бочковская: Девушка с протезом выбрала жить Алла Бочковская: Девушка с протезом выбрала жить

За месяц до свадьбы Алла Бочковская попала в аварию

Домашний Очаг
Неизвестные X и Y Неизвестные X и Y

Как и, главное, зачем природа разделила обитателей земли на юношей и девушек

Вокруг света
6 фраз, которые нельзя говорить инспекторам ГИБДД (иначе будут проблемы) 6 фраз, которые нельзя говорить инспекторам ГИБДД (иначе будут проблемы)

Каких фраз избегать при общении с ГИБДД, рассказали сами инспекторы и юристы

РБК
Цербер Святой Елены Цербер Святой Елены

Кем был генерал Хадсон Лоу?

Дилетант
Секреты стиля итальянцев: 10 правил, которые стоит использовать всем мужчинам Секреты стиля итальянцев: 10 правил, которые стоит использовать всем мужчинам

Почему итальянские мужчины всегда выглядят великолепно?

Cosmopolitan
Одолжить в аренду Одолжить в аренду

История «закона о ленд-лизе»

Дилетант
«Дело не в тебе»: вот как тип либидо влияет на сексуальную жизнь «Дело не в тебе»: вот как тип либидо влияет на сексуальную жизнь

Узнай, кто ты — холодный лорд или ненасытный «эротик»?

Maxim
15 главных битв 1939–1945 15 главных битв 1939–1945

Вторая часть списка самых крупных сражений и операций Второй мировой войны

Дилетант
Детка в клетке Детка в клетке

Итальянский дизайнер Самуэле Мацца уже год живет за решеткой по своему желанию

AD
Гороскоп отношений: как он создается и на что нужно обращать внимание Гороскоп отношений: как он создается и на что нужно обращать внимание

Почему общий гороскоп личной жизни не работает

Cosmopolitan
Ричард Осман: Клуб убийств по четвергам Ричард Осман: Клуб убийств по четвергам

Каждый четверг они собираются вместе и обсуждают убийства

СНОБ
Что такое американский стиль: 20 главных направлений по мнению местных Что такое американский стиль: 20 главных направлений по мнению местных

Что же из себя представляет американский стиль на самом деле

Cosmopolitan
Как выглядят дочери красавиц-брюнеток Голливуда: Джоли, Беллуччи, Хайек и других Как выглядят дочери красавиц-брюнеток Голливуда: Джоли, Беллуччи, Хайек и других

Звездные мамочки с роковой внешностью вписали свои имена в историю кинематографа

Cosmopolitan
Открыть в приложении