Все о водороде — энергоносителе будущего

Цифровой океанHi-Tech

Время первого

Текст Виталий Кавтарадзе

Слишком горючий, легкий и взрывоопасный — водороду никогда не удавалось стать главным топливом человечества, хотя первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, крупнейшие дирижабли и лунные ракеты работали именно на нем. В XXI веке элемент номер один таблицы Менделеева снова может возглавить техническую революцию и на этот раз остаться лидером.

О водородном будущем говорили экологи, автопроизводители и журналисты ХХ века, но затем внимание переключилось на новые, более емкие литий-ионные аккумуляторы. Батареи заняли свое место в гаджетах и автомобилях, но людям зачем-то все еще нужно «классическое» химическое топливо, которое можно гонять по трубам и заправлять в баки. Почему нельзя просто передавать энергию по проводам?

Невероятный Халк

Водород можно сравнить со слишком сильным супергероем, которого зовут на помощь, только когда другие не смогли справиться с задачей. У него самая высокая удельная теплота сгорания среди всех веществ — примерно втрое выше, чем у бензина или природного газа. Серийные литий-ионные аккумуляторы имеют удельную плотность энергии около 300 Вт·ч/кг, а водород — 3300 Вт·ч/кг, в 11 раз больше.

Главная проблема зеленой электроэнергетики не в емкости батарей, а в потерях при передаче электричества на большие расстояния. Энергетики рассматривают водород как идеальный накопитель, который станет посредником между крупной электростанцией и потребителем. Сжиженный газ давно научились возить в цистернах и танкерах, кроме того, им удобно торговать в мировом масштабе, перекачивая вещество по существующим газопроводам. Вместо строительства новых линий электропередачи и трансформаторных подстанций достаточно просто получать водород электролизом* в районе генерации и развозить по дорогам.

*Электролиз — разложение воды на водород и кислород электрическим током.

Электродвигатели подводных лодок типа 212 (Германия) питаются от топливных ячеек, работающих на сжатом водороде

В зеленой экономике водороду также достается роль спасителя крупного транспорта. Сделать автомобиль на аккумуляторах сейчас нетрудно, но, например, авиалайнеры или морские контейнеровозы не смогут взять на борт батареи для путешествия между континентами. В 2020 году концерн Airbus представил дизайн трех самолетов концепции ZEROe, использующих жидкий водород вместо керосина. В военно-морских силах Германии с 2000-х служат дизель-электрические подлодки типа 212, на которых, помимо аккумуляторов, установлены водородные топливные элементы (см. далее), а сам водород хранится в виде невзрывоопасных твердых соединений с металлами (гидридов).

Водородный автобус в городе Хертен, Германия

Сжигать или не сжигать

Извлечь скрытую в водороде энергию можно поразному. Самый простой путь — снова смешать с кислородом и поджечь как обычное горючее. В этом случае энергия высвобождается быстро, что полезно для мощных машин. Авиалайнеры зеленой эры станут турбореактивными, но выхлоп будет состоять из водяного пара, а не углекислого газа. Инженерам не придется полностью менять концепцию дизайна самолетов. Достаточно будет адаптировать двигатели под повышенные температуры и нагрузки, а еще найти в фюзеляже место для увеличенных топливных баков — жидкий водород в 12 раз менее плотный, чем керосин.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Десять заповедей карьериста Десять заповедей карьериста

Эта статья сделает из тебя первоклассного босса

Maxim
Зависть и успех: полезно ли сравнивать свои достижения с чужими? Зависть и успех: полезно ли сравнивать свои достижения с чужими?

Мы неизбежно сравниваем себя с другими, из-за чего упускаем собственное счастье

Psychologies
Как покупали и чинили иномарки в СССР Как покупали и чинили иномарки в СССР

Как чувствовали себя владельцы иномарок в СССР?

Maxim
Корова с дыркой: для чего парнокопытным делают огромное отверстие в боку Корова с дыркой: для чего парнокопытным делают огромное отверстие в боку

Как коровам облегчают процесс пищеварения

Популярная механика
Среди своих Среди своих

Стася Милославская дебютировала на Netflix в детективной драме «С холода»

Harper's Bazaar
Кризис и продуктивность: как выйти из апатии и вернуть работоспособность Кризис и продуктивность: как выйти из апатии и вернуть работоспособность

Продолжительный кортизоловый стресс ухудшает память и концентрацию

Популярная механика
7 предметов, которые ни в коем случае нельзя класть в микроволновую печь 7 предметов, которые ни в коем случае нельзя класть в микроволновую печь

Что именно нельзя ставить в микроволновку и почему

Популярная механика
Елена Полянская: «Для «Девушек с Макаровым» пришлось разучиться водить автомобиль» Елена Полянская: «Для «Девушек с Макаровым» пришлось разучиться водить автомобиль»

Я так и не смогла вспомнить ни пробы, ни роль, на которую претендовала

Караван историй
В Германии обнаружили древнюю обнаженную женскую фигурку из бронзы В Германии обнаружили древнюю обнаженную женскую фигурку из бронзы

Археологи исследовали антропоморфную бронзовую фигурку, обнаруженную в Германии

N+1
5 ежедневных привычек, которые убивают здоровье 5 ежедневных привычек, которые убивают здоровье

Обязательно проверьте, нет ли у вас какой-либо из самых опасных вредных привычек

Популярная механика
Достаточно хорошие Достаточно хорошие

В нагрузку к ребенку родителям достается целый воз ожиданий

Psychologies
5 изменений на коже, заметив которые, нужно обязательно обратиться к врачу 5 изменений на коже, заметив которые, нужно обязательно обратиться к врачу

Как кожа сигнализирует нам о заболеваниях?

Cosmopolitan
Новый Lexus LX. Спокойный среди бурь Новый Lexus LX. Спокойный среди бурь

Новый Lexus LX вам наверняка понравится

4x4 Club
10 удивительных фактов об АСМР 10 удивительных фактов об АСМР

Что вам нужно знать об ASMR?

Популярная механика
Во имя любви: как офицер вермахта Вилли Шульц решил стать советским разведчиком Во имя любви: как офицер вермахта Вилли Шульц решил стать советским разведчиком

Любовь расцветает даже в суровых условиях

Cosmopolitan
8 вещей родом из СССР, которые актуальны и сегодня 8 вещей родом из СССР, которые актуальны и сегодня

Вещи родом из СССР, часть из которых наверняка пылится где-то у тебя дома

Cosmopolitan
Мифы и реалии анестезиологии Мифы и реалии анестезиологии

Анестезиология — terra incognita не только для пациентов, но и для многих врачей

Наука и жизнь
Авангардная масть: история «Бубнового валета» Авангардная масть: история «Бубнового валета»

Что важно знать об одном из главных художественных объединений XX века

Культура.РФ
Гид по джинсам от Энн Хэтэуэй, главной поклонницы денима в Голливуде Гид по джинсам от Энн Хэтэуэй, главной поклонницы денима в Голливуде

Стиль Энн Хэтэуэй — чему мы можем поучиться?

Cosmopolitan
Как разбудить ее либидо и что не так с женской виагрой: теория и личный опыт Как разбудить ее либидо и что не так с женской виагрой: теория и личный опыт

Существует ли женская виагра?

Playboy
Переменная облачность Переменная облачность

Иногда хочется превратиться в существо-лежащее-на-спине-и-разглядывающее-облака

Вокруг света
Андердог Apple: что вы не знали о Стиве Возняке? Андердог Apple: что вы не знали о Стиве Возняке?

Стив Возняк: пранкер и гик!

Популярная механика
5 аудиокниг от известных психологов и психотерапевтов, которые помогут справиться с тревогой 5 аудиокниг от известных психологов и психотерапевтов, которые помогут справиться с тревогой

Аудиокниги для снижения тревоги, отвлечения от новостей и дурных мыслей

Maxim
Мультипликатор Антон Дьяков: Анимация может быть яркой, хлесткой, борзой Мультипликатор Антон Дьяков: Анимация может быть яркой, хлесткой, борзой

Интервью с мультипликатором Антоном Дьяковым

СНОБ
Что будет, если вы не сможете оплатить счет в ресторане? Придется ли мыть посуду? Что будет, если вы не сможете оплатить счет в ресторане? Придется ли мыть посуду?

Можно ли оплатить свой счет в ресторане мытьем посуды?

Популярная механика
Держим в курсе Держим в курсе

Арсен Айрапетов в деталях рассказывает нам свою историю успеха

OK!
Анар Халилов Анар Халилов

Лермонтовский князь Звездич и сладкая карамелька

Собака.ru
Оксана Васякина: «Степь». Отрывок из нового романа Оксана Васякина: «Степь». Отрывок из нового романа

Отрывок из романа Оксаны Васякиной «Степь» об отношениях с отцом

СНОБ
Что сделал бы Столыпин Что сделал бы Столыпин

Что можно сделать сегодня, чтобы вдохнуть новую жизнь в Сибирь и Дальний Восток?

Эксперт
Почему дружескую беседу стоит прерывать раньше, чем мы привыкли: мнение ученых о вежливости Почему дружескую беседу стоит прерывать раньше, чем мы привыкли: мнение ученых о вежливости

Большинство участников дружеской беседы хотят, чтобы она закончилась поскорее

TechInsider
Открыть в приложении