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

Клуб кинопутешествий во времени Клуб кинопутешествий во времени

Машину времени давно изобрел кинематограф

Вокруг света
«Хорошего сейчас в новой музыке значительно больше, чем плохого»: Борис Барабанов слушает песни молодых исполнителей «Хорошего сейчас в новой музыке значительно больше, чем плохого»: Борис Барабанов слушает песни молодых исполнителей

Музыкальный критик Борис Барабанов о новой русской музыке

Esquire
На кемадеро в санбенито На кемадеро в санбенито

Инквизиция на долгое время стала чуть ли не символом Испании

Дилетант
Опыт Kickstarter, Microsoft и других: четырёхдневная рабочая неделя повышает вовлечённость и продуктивность сотрудников Опыт Kickstarter, Microsoft и других: четырёхдневная рабочая неделя повышает вовлечённость и продуктивность сотрудников

Как снизить стресс тем, кто вынужден работать на пятидневке

VC.RU
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
От таблеток до рака: 5 причин, когда на тесте две полоски, но беременности нет От таблеток до рака: 5 причин, когда на тесте две полоски, но беременности нет

Почему тест на беременность может показывать две полоски?

Cosmopolitan
Четыре лика империи Четыре лика империи

Как землетрясение повлияло на нынешний облик малых городов Италии

Вокруг света
Право голоса Право голоса

Почему кино взяло курс на дайверсити?

Vogue
Александр, сын Ярослава Александр, сын Ярослава

Почему мы почти ничего не знаем об Александре Невском

Дилетант
Как замедлить процесс старения, выделив для себя 45 минут в день Как замедлить процесс старения, выделив для себя 45 минут в день

Возраст — понятие относительное и мы в силах на него повлиять

Psychologies
Первый телефон Первый телефон

В начале XIX века в жизнь человечества вошел электрический телеграф

Вокруг света
500 метров счастья 500 метров счастья

Интерьер этой московской квартиры как нельзя лучше соответствует запросу времени

SALON-Interior
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
4 совета для секса втроем 4 совета для секса втроем

Эти советы спасут тебя от серии конфузов и промахов в групповом сексе

Maxim
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
Фастфуд, где «посуду» тоже едят: как открылось, сколько тратит и зарабатывает кафе из Казани «Супстанция» Фастфуд, где «посуду» тоже едят: как открылось, сколько тратит и зарабатывает кафе из Казани «Супстанция»

Тут продают супы в стаканах из хлеба и уже получают прибыль с каждой точки

VC.RU
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
«Шан-Чи и легенда десяти колец» — самый веселый фильм Marvel. Ему не хватает лишь Джеки Чана «Шан-Чи и легенда десяти колец» — самый веселый фильм Marvel. Ему не хватает лишь Джеки Чана

«Шан-Чи и легенда десяти колец» — кинокомикс, основанный на азиатских мифах

Esquire
Они все страдают Они все страдают

Почему все так полюбили непонятные древние картинки со смешными подписями

Вокруг света
Жених подарил невесте поддельное обручальное кольцо и попался на обмане Жених подарил невесте поддельное обручальное кольцо и попался на обмане

Герой этой истории скрыл, что купил невесте поддельное обручальное кольцо

Psychologies
Кто вы, доктор Арендт? Кто вы, доктор Арендт?

Загадка, уходящая своими корнями в XIX столетие

Дилетант
На Сардинии нашли зуб кашалота со следами обработки возрастом более пяти тысяч лет На Сардинии нашли зуб кашалота со следами обработки возрастом более пяти тысяч лет

Древнейший артефакт нашли на острове Сардиния

N+1
Литовцы или литвины? Литовцы или литвины?

Кто в большей степени имеет право считаться наследниками Великого княжества?

Дилетант
Что делать, если вашу внешность критикуют Что делать, если вашу внешность критикуют

Что отвечать тем, кто критикует вашу внешность?

Psychologies
Версальское унижение Версальское унижение

Документ, подписанный в 1919 году в Версале, положил конец Первой мировой войне

Дилетант
Джейсон Стейтем Джейсон Стейтем

Правила жизни Джейсона Стейтема

Esquire
Школа в СССР и сейчас. Мы нашли 8 радикальных отличий Школа в СССР и сейчас. Мы нашли 8 радикальных отличий

Что было в школе СССР в сравнении с тем, что есть сейчас

Maxim
Точно в размер Точно в размер

Оптимальные параметры для ванны

Идеи Вашего Дома
Нам с тобой не по пути… Нам с тобой не по пути…

Как экологично выйти из отношений, пока они еще не затянули тебя по-настоящему?

Лиза
Сотворение пустоты Сотворение пустоты

Конструкции для маскировки вентиляционных каналов

Идеи Вашего Дома
Открыть в приложении