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

Семь чудес одной страны Семь чудес одной страны

Где найти в России самые инопланетные пейзажи?

Вокруг света
7 лучших бесплатных игр в Steam, в которые стоит поиграть в 2021 году 7 лучших бесплатных игр в Steam, в которые стоит поиграть в 2021 году

О лучших бесплатных играх в Steam

CHIP
На пороге больших перемен На пороге больших перемен

Россия встраивается в новую цифровую реальность

Эксперт
Инопланетяне в пустыне: каким получился десятый сезон Инопланетяне в пустыне: каким получился десятый сезон

Каким получился десятый сезон "Американской истории ужасов"

Esquire
Битва при Ипсе Битва при Ипсе

Последним сражением Четвёртой войны диадохов стала битва при Ипсе

Дилетант
Танцы с пиками Танцы с пиками

Как Эйзенштейн планировал оправдать Сталина, а в результате его обличил

Weekend
Свежая листва Свежая листва

Реставратор Майкл Даффи шаг за шагом восстановил знаменитое полотно Ван Гога

Robb Report
Самые дурацкие афродизиаки в истории человечества Самые дурацкие афродизиаки в истории человечества

Безумные афродизиаки. Ведь чем страннее, тем волшебнее

Maxim
Почему исчезла цивилизация индейцев Майя Почему исчезла цивилизация индейцев Майя

Почему процветающая цивилизация Майя рухнула

Популярная механика
Тонкий человек: Фридерик Шопен и его недуги Тонкий человек: Фридерик Шопен и его недуги

Шопен прожил короткую и яркую жизнь, а причина его смерти вызывает дискуссии

Вокруг света
Кольцо просвещения: зачем России начинают строить крупнейшую рентгеновскую установку Кольцо просвещения: зачем России начинают строить крупнейшую рентгеновскую установку

СКИФ — источник рентгеновских лучей, обещает стать основой для новых открытий

Forbes
Создал ледовый комбайн в 50, а вместе с ним и рынок таких машин, который сразу захватил — это изобретатель Фрэнк Замбони Создал ледовый комбайн в 50, а вместе с ним и рынок таких машин, который сразу захватил — это изобретатель Фрэнк Замбони

Почему ледозаливочные машины других производителей по ошибке называют «Замбони»

VC.RU
Люди реже женятся, позже заводят детей и дольше живут: как на этом заработать Люди реже женятся, позже заводят детей и дольше живут: как на этом заработать

Как компании помогают решать проблемы старения населения нехватки рабочей силы?

Forbes
Над устрицами тоже плачут. Отрывок из книги Алексея Тарханова «До востребования, Париж» Над устрицами тоже плачут. Отрывок из книги Алексея Тарханова «До востребования, Париж»

Отрывок из книги Алексея Тарханова о Париже

СНОБ
Что такое комплексы и как их преодолеть Что такое комплексы и как их преодолеть

«У тебя комплексы» — такой диагноз мы нередко ставим друг другу и самим себе

Psychologies
Илья Сачков, Group-IB: после работы в России вести бизнес в любой другой стране легко Илья Сачков, Group-IB: после работы в России вести бизнес в любой другой стране легко

Интервью: как изменился бизнес на информационной безопасности в мире

Inc.
Евгений Леонов: «Я король, дорогие мои!» Евгений Леонов: «Я король, дорогие мои!»

Комик с печальными глазами или трагик с обаятельной улыбкой

Лиза
Ледниковый период: 7 проблем со здоровьем, из-за которых ты всё время мерзнешь Ледниковый период: 7 проблем со здоровьем, из-за которых ты всё время мерзнешь

Что делать, если ты все время мерзнешь, и нужно ли идти с этой проблемой к врачу

Cosmopolitan
10 правил для первого секса с новым партнером 10 правил для первого секса с новым партнером

Первый секс с новым любовником всегда волнителен

Psychologies
Партнер не вовлечен в отношения: как быть? Партнер не вовлечен в отношения: как быть?

Откуда же берется слабая эмоциональная вовлеченность?

Psychologies
«Со мной что-то не так?»: как страх одиночества мешает строить отношения «Со мной что-то не так?»: как страх одиночества мешает строить отношения

Почему некоторые бояться одиночества

Psychologies
Как абстрактная математика помогает конкретной физике Как абстрактная математика помогает конкретной физике

Абстрактные математические теории помогают физикам понять, как устроен наш мир

Популярная механика
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
8 последних фотографий знаменитых людей 8 последних фотографий знаменитых людей

Вот восемь случаев, когда человек с фотоаппаратом оставил след в истории

Maxim
Должны ли у ребенка быть обязанности Должны ли у ребенка быть обязанности

Если ребенок загружен с утра до ночи учебой — должен ли он еще мыть посуду?

СНОБ
Как выглядят звёздные луки на обычной женщине Как выглядят звёздные луки на обычной женщине

Пышные формы и правда мало что меняют, если наряд подобран правильно

Cosmopolitan
6 неожиданных фактов о Volvo S60 6 неожиданных фактов о Volvo S60

Volvo S60: революционер, рекордсмен, путешественник

Maxim
«Знай: я люблю тебя всегда»: последние слова жертв теракта 11 сентября 2001-го «Знай: я люблю тебя всегда»: последние слова жертв теракта 11 сентября 2001-го

Линия 11.09.2001: слова погибших, которые пытались попрощаться с близкими

Cosmopolitan
Футболка с вышивкой из нанотрубок записала электрокардиограмму Футболка с вышивкой из нанотрубок записала электрокардиограмму

На ощупь такая умная футболка не отличается от обычной

N+1
Альтернативы Google Docs: куда перенести документы, если Гугл заблокируют Альтернативы Google Docs: куда перенести документы, если Гугл заблокируют

Куда можно перенести свои документы, если однажды Google Docs заблокируют

CHIP
Открыть в приложении