Водородная энергетика в России

Водородная  энергетика в России.

• Водородная энергетика — развивающаяся отрасль энергетики, направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на использованииводорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода (которая вновь вводится в оборот водородной энергетики). Водородная энергетика относится к нетрадиционным видам энергетики.

Зачем нужна  водородная энергетика 

 

• Особенность водородных топливных элементов в том, что они представляют собой электрохимический источник тока. В результате прямого превращения энергии водородных топливных элементов в электрическую энергию из технологической цепочки исключаются процессы горения. Из-за этого, как утверждают специалисты, КПД повышается до 90% и уменьшается степень вредного воздействия на природу. Отходы водородных двигателей считаются экологически чистыми, поскольку в их состав входят вода и углекислый газ. 

• На сегодняшний день на долю вредных выбросов от автомобилей в крупных городах России приходится от 70 до 90% от общего объема загрязняющих веществ. До сих пор выбросы от автотранспорта представляют собой недостаточно изученную смесь 200 различных химических веществ и соединений, основные из них - окиси азота, углерод, углеводороды, сажа, тяжелые металлы (свинец, кадмий), твердые взвешенные частицы, совокупность которых называется аэрозолями. Полосы отчуждения автомобильных дорог являются техногенными аномалиями. В почве и растениях накапливаются в том числе и тяжелые металлы. 

• Камера сгорания автомобильного двигателя - это своеобразный химический реактор, синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу. Даже невинный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания, превращается в ядовитые оксиды азота.  
   
  Дело в том, что топливо сгорает не полностью и неравномерно: всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% - вылетает в атмосферу.  
   
   
  Между тем при использовании водородного топлива из выхлопной трубы вместо вредных веществ капает обычная вода. 

• Разработка водородных двигателей и запуск их серийного производства позволит автопроизводителям и владельцам машин отказаться от бензина и перейти на экологически чистое топливо. Это может стать реальностью уже через три года: по словам вице-президента РАН Геннадия Месяца, на базе того, что уже разработано, первых коммерческих результатов можно ждать к 2006 году.  
   
   
  Топливные элементы будут работать и в домах, заменяя длинные электрические сети и гигантские электростанции автономными. Но до водородных источников питания для бытовых приборов очередь дойдет не раньше чем через десять лет.  
  

Западный опыт 

 

• В мире за последние 10 лет создано несколько десятков экспериментальных моделей, работающих на водородном топливе. В их числе автомобили, самолеты, подводные лодки, источники питания для бытовых приборов, мини-электростанции и компактные системы для питания компьютеров, телефонов.  
   
  По словам председателя Еврокомиссии Романо Проди, "водородная технология и топливные элементы - стратегический выбор Европы". На научные исследования и разработки в области водородной энергетики Европа планирует потратить 5 млрд. долларов. 

• Правительство Японии выделило 4 млрд. долларов до 2020 года на приобретение водородных энергетических технологий. Японские автоконцерны Honda и Toyota сдают в долгосрочную аренду автомобили на водородных топливных элементах, при этом Toyota приступила к серийному выпуску автомобилей с гибридными (бензиново-водородными) двигателями. Премьер-министр Японии Дзюнъитиро Коидзуми ездит на подобном автомобиле, несмотря на то что обходится он очень дорого: прокат автомобиля на месяц стоит 5 тысяч долларов. 

Российские  разработки 

 

• В России уже созданы автомобили «Лада» и «ГАЗ», работающие на водородных топливных элементах. В багажном отделении автомобиля "Лада-Антэл" располагается электрохимический генератор, топливо подается из трех водородных баллонов емкостью 20,2 литра и трех кислородных баллонов емкостью 12 литров. Пока автомобиль не умеет производить химическую реакцию, используя кислород из воздуха, но специалисты "АвтоВАЗа" намерены продолжать разработки до создания электромобиля, не уступающего обычному. Правда, максимальная скорость созданного на базе водородных топливных элементов электромобиля "Лада-Антэл" пока не превышает 80 километров в час, а запас хода при мощности 25 киловатт составляет 200 километров. 

Кроме того, были проведены полеты на самолете  фирмы Туполева, оснащенном водородным  топливным элементом. Разработки  российских ученых в сфере  получения водорода как в стационарных  условиях, так и на борту автомобиля, а также систем безопасного  хранения водорода превосходят  мировые.  
 
Однако на поддержку всех программ по водородной энергетике государство выделяет около 80 млн. рублей в год.  

Сейчас российские  ученые и инженеры бьются над  увеличением срока службы водородных  топливных элементов и уменьшением  их цены (пока это порядка 3-10 тыс. долларов за 1 кВт мощности). При  этом электомобилю компакт-класса  необходим двигатель мощностью 40-50 кВт, а городскому электробусу - 200 кВт.  
 Для достижения конкурентоспособности в области водородной энергетики и топливных элементов нужно, чтобы стоимость российского топливного элемента для автомобиля не превышала 100-200 долларов, а работали они еще дольше. 

Если государство  и крупный бизнес окажут финансовую  поддержку "чистому" автомобилю  и водородным технологиям, Россия  через два-три года сможет наверстать  упущенное .