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

Новый мир в штате Чьяпас Новый мир в штате Чьяпас

Жизнь революционных сапатистов

Вокруг света
12 честных причин никогда не встречаться с мужчиной, который намного старше тебя 12 честных причин никогда не встречаться с мужчиной, который намного старше тебя

Порой отношения с джентльменом в солидном возрасте — не очень хорошая история

VOICE
90 минут и шесть миллионов жизней 90 минут и шесть миллионов жизней

На Ванзейской конференции был согласован план «решения еврейского вопроса»

Дилетант
11 фраз нарциссичных матерей: что нам сообщали между строк 11 фраз нарциссичных матерей: что нам сообщали между строк

Лексика нарциссичных матерей

Psychologies
Диалектика времени Диалектика времени

Как размышления о времени способствовали развитию человеческой цивилизации

Вокруг света
«Муж взял с меня обещание, что после его смерти я останусь одинокой» «Муж взял с меня обещание, что после его смерти я останусь одинокой»

Муж потребовал обета безбрачия — не выходить замуж после его смерти

Psychologies
От «мира любой ценой» до мировой войны От «мира любой ценой» до мировой войны

Мюнхенский договор 1938 года оказался безуспешной попыткой предотвратить войну

Дилетант
Обсуждение: нанимать разработчиков теперь ещё сложнее и дороже — на рынок пришли иностранные компании Обсуждение: нанимать разработчиков теперь ещё сложнее и дороже — на рынок пришли иностранные компании

Скоро закроется много неэффективных компаний

VC.RU
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Как работает эрекция: ответы на вопросы, которые давно тебя мучат Как работает эрекция: ответы на вопросы, которые давно тебя мучат

Разбираем, что стоит за эрекцией — столь важным для половой жизни процессом

Playboy
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
Готовимся к свадьбе! Какие бьюти-процедуры можно и нельзя делать невестам Готовимся к свадьбе! Какие бьюти-процедуры можно и нельзя делать невестам

Очаровательная невеста — это не только идеальный макияж и платье мечты

Cosmopolitan
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
«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
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
15 вещей, которые девушки не делают принципиально 15 вещей, которые девушки не делают принципиально

Негласный кодекс поведения с мужчинами, которого придерживаются девушки

Maxim
Соседи из будущего Соседи из будущего

Профессии, которые в будущем могут принадлежать роботам

Вокруг света
Сколько стоит пить? Сколько стоит пить?

Каким будет место алкоголя в “новой нормальности”?

Men’s Health
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Вкусные «антидепрессанты»: 10 продуктов, которые содержат триптофан Вкусные «антидепрессанты»: 10 продуктов, которые содержат триптофан

Возможно, в вашем рационе не хватает одной аминокислоты – триптофана

Psychologies
Русские ереси Русские ереси

На Руси также были те, кого церковь не желала считать истинно верующими

Дилетант
Васту и баста Васту и баста

Соблюдение канонов философии васту в дизайне интерьера — нешуточная головоломка

AD
«Большевики, прямо скажем, хуже дерьма» «Большевики, прямо скажем, хуже дерьма»

Изъятие «излишков» зерна стало главной причиной массового голода на селе

Дилетант
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
Эрнст Тельман: списан в архив Эрнст Тельман: списан в архив

История немецкого коммуниста Эрнста Тельмана

Дилетант
Ситуация рода Ситуация рода

Психолог Ирина Млодик о новом отношении к зрелости и ее возможностях

Seasons of life
Доказанные правила долголетия: принимать холодный душ, дружить и отказаться от алкоголя Доказанные правила долголетия: принимать холодный душ, дружить и отказаться от алкоголя

Сотни лет люди заняты поиском тех самых "молодильных яблочек"

Популярная механика
Autonomous Land Vehicle: первый в мире беспилотный автомобиль Autonomous Land Vehicle: первый в мире беспилотный автомобиль

История первого беспилотника от DARPA, просуществовавшего 4 года

Популярная механика
Запасной аэродром: как узнать, что ты им стала Запасной аэродром: как узнать, что ты им стала

Как понять, ухаживает он за тобой или просто держит «на всякий случай»?

Cosmopolitan
Сколько на чай оставлять заправщику на АЗС и оставлять ли вообще. Отвечаем на три главных вопроса Сколько на чай оставлять заправщику на АЗС и оставлять ли вообще. Отвечаем на три главных вопроса

Как не выглядеть жлобом на АЗС и не разориться одновременно

Maxim
Открыть в приложении