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

Курултай для своих, деспотия для чужих Курултай для своих, деспотия для чужих

В Орде русские князья считались бесправными вассалами

Дилетант
Почему у человека нет хвоста? Ответ генетиков Почему у человека нет хвоста? Ответ генетиков

У человека и человекообразных обезьян нет хвоста. Почему?

Популярная механика
90 минут и шесть миллионов жизней 90 минут и шесть миллионов жизней

На Ванзейской конференции был согласован план «решения еврейского вопроса»

Дилетант
Стражи здоровья: как состояние ротовой полости влияет на общее самочувствие Стражи здоровья: как состояние ротовой полости влияет на общее самочувствие

Как полость рта может помочь понять, что с организмом что-то не так?

Популярная механика
Александр, сын Ярослава Александр, сын Ярослава

Почему мы почти ничего не знаем об Александре Невском

Дилетант
Смайлик Саша Смайлик Саша

СМА (спинальная мышечная атрофия) считалась неизлечимой еще несколько лет назад

Домашний Очаг
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
В Италии нашли самую большую коллекцию костяных орудий возрастом 400 тысяч лет В Италии нашли самую большую коллекцию костяных орудий возрастом 400 тысяч лет

Древние люди систематически обрабатывали останки слонов

N+1
Уроки на экваторе Уроки на экваторе

Месяц в деревне в Кении глазами волонтера-учительницы из России

Вокруг света
Исторический экскурс: как наши предки следили за гигиеной Исторический экскурс: как наши предки следили за гигиеной

Как изменялись средства личной женской гигиены?

Популярная механика
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Витамины для кожи, волос и ногтей: как их правильно принимать Витамины для кожи, волос и ногтей: как их правильно принимать

Как витамины действуют на кожу, волосы и ногти

РБК
Соседи из будущего Соседи из будущего

Профессии, которые в будущем могут принадлежать роботам

Вокруг света
Трудоголик, зануда и ревнивец: всё о знаках зодиака стихии Земли Трудоголик, зануда и ревнивец: всё о знаках зодиака стихии Земли

О знаках стихии Земли

Cosmopolitan
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Синдром чемодана без ручки: 4 дурацкие причины сохранять отношения Синдром чемодана без ручки: 4 дурацкие причины сохранять отношения

А тебе знакомы какие-то из этих оправданий для отношений?

Cosmopolitan
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
Разлив озер внутри кратеров на древнем Марсе вызывал огромные наводнения: новое исследование Разлив озер внутри кратеров на древнем Марсе вызывал огромные наводнения: новое исследование

Марс был настолько влажным, что его ландшафт изменялся от проточной воды

Популярная механика
«Добрый» диктатор «Добрый» диктатор

Хрущёв искренне пытался улучшить жизнь народа. Но получилось... как всегда?

Дилетант
Трансформация экспорта: опыт Москвы Трансформация экспорта: опыт Москвы

Москва — крупнейший регион-экспортер несырьевой неэнергетической продукции

Forbes
Загадка, сэр! Загадка, сэр!

«Кэмпденское чудо» Англии

Дилетант
Свободные совпадения Свободные совпадения

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

Weekend
Месть хазарам Месть хазарам

Многим нравится именовать себя потомками строителей могучих империй

Дилетант
«Я не хочу, чтобы родители принимали участие в жизни моего сына» «Я не хочу, чтобы родители принимали участие в жизни моего сына»

Почему порой нахождение внука рядом бабушкой и дедушкой нежелательно

Psychologies
«Это жизни наших ребят» «Это жизни наших ребят»

Воспоминания Анатолия Черняева: Афганская война, январь 1989 года

Дилетант
В погребении унетицкой культуры нашли младенца с бронзовым браслетом В погребении унетицкой культуры нашли младенца с бронзовым браслетом

Археологи изучили погребение младенца эпохи унетицкой культуры

N+1
Двойные послания в отношениях: что это такое и как их избежать? Двойные послания в отношениях: что это такое и как их избежать?

Как научиться конструктивному общению

Psychologies
Психология похудения Психология похудения

Что на самом деле скрывается за нашим желанием сбросить пару кило

Лиза
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
Почему мы не радуемся в счастливые моменты жизни Почему мы не радуемся в счастливые моменты жизни

Бывает, вместо радости в торжественный момент мы чувствуем стресс?

Psychologies
Открыть в приложении