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

Запад нам помог Запад нам помог

Помощь «империалистических хищников» спасла миллионы жизней советских граждан

Дилетант
Грибы по-баскски Грибы по-баскски

Грибы по-баскски

Weekend
Злачное место Злачное место

Московский район Неглинки и Трубной площади далеко не всегда был респектабельным

Дилетант
Похвалы Гитлеру и советы покончить с собой: почему нейросети для генерации текста стали токсичными и как с этим борются Похвалы Гитлеру и советы покончить с собой: почему нейросети для генерации текста стали токсичными и как с этим борются

Попытки привить нейросетям «хорошие манеры» приводят к жёсткой цензуре

TJ
Сахаров: портрет на фоне эпохи Сахаров: портрет на фоне эпохи

Что заставило академика Сахарова вступить в противостояние с политбюро и КГБ?

Дилетант
Аннато, снежные грибы, бакучиол: почему они должны быть в твоей косметике Аннато, снежные грибы, бакучиол: почему они должны быть в твоей косметике

Трендовые компоненты, которые подарят твоей коже и волосам силу и красоту

Cosmopolitan
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Нам нужна школа, где родители доверяют учителю Нам нужна школа, где родители доверяют учителю

Родители и школа – каким должно быть их идеальное взаимодействие?

Домашний Очаг
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Как одеться на мероприятие выгодно и экологично Как одеться на мероприятие выгодно и экологично

Три совета, которые помогут вам разумно потратить деньги и спасти нашу планету

GQ
Савонарола: борец с коррупцией и искусством Савонарола: борец с коррупцией и искусством

Джироламо Савонарола стал символом бескомпромиссной схватки за чистоту церкви

Дилетант
Почему ты сильно потеешь, даже если ничего не делаешь: 12 возможных причин Почему ты сильно потеешь, даже если ничего не делаешь: 12 возможных причин

Основные факторы, способные вызывать повышенное потоотделение у мужчин

Playboy
Терруар: зазеркалье Терруар: зазеркалье

Российское виноделие переживает второе рождение

Вокруг света
Почему быть застенчивым не всегда плохо? Почему быть застенчивым не всегда плохо?

Как скромность, иногда даже излишняя, может стать нашим хорошим другом

Psychologies
Бенкендорфы Бенкендорфы

Род Бенкендорфыов был известен благодаря Александру, душителю свобод

Дилетант
День в Торжке День в Торжке

Гуляем по Торжку вместе с филологом и экскурсоводом

Seasons of life
Серебро и восстановленный оксид графена помогли создать рекордно мощный микробный топливный элемент Серебро и восстановленный оксид графена помогли создать рекордно мощный микробный топливный элемент

Ученые улучшили микробный топливный элемент в несколько раз

N+1
Ставка на метавселенную: можно ли на ней заработать Ставка на метавселенную: можно ли на ней заработать

Метавселенная станет следующей версией интернета

Forbes
Матрица монитора: какая лучше? Узнайте до того, как будете покупать Матрица монитора: какая лучше? Узнайте до того, как будете покупать

IPS, VA, OLED — какие бывают матрицы и кому какая подойдет

CHIP
От почтовых голубей до смарт-часов: как развивалась связь От почтовых голубей до смарт-часов: как развивалась связь

Как начиналась история связи?

Популярная механика
Нейрофизиологи выяснили механизм действия сонаты Моцарта на эпилептиков Нейрофизиологи выяснили механизм действия сонаты Моцарта на эпилептиков

Сонаты Моцарта изменяют активность лобной коры мозга

N+1
25 выдуманных фактов, которые звучат чертовски правдоподобно (и многие в них верят) 25 выдуманных фактов, которые звучат чертовски правдоподобно (и многие в них верят)

После прочтения этих фактов ты рискуешь потерять связь с реальностью

Maxim
Если вы так делаете, то машину точно эвакуируют. Примеры Если вы так делаете, то машину точно эвакуируют. Примеры

К каким манипуляциям прибегают водители, чтобы эвакуатор не смог забрать машину

РБК
Ураган «Ида» обрушился на Нью-Йорк: видео Ураган «Ида» обрушился на Нью-Йорк: видео

Ураган «Ида»; стихийное бедствие оказалось крайне опасным

National Geographic
Почему спасать родителей от переживаний — не ваша задача Почему спасать родителей от переживаний — не ваша задача

Как вернуть себе эмоциональные границы в общении с родителями?

Psychologies
Донбасс против Украины: кто победит? Донбасс против Украины: кто победит?

Сравнение военного потенциала участников войны в Донбассе

Эксперт
Урал Хазиев. Все это рок-н-ролл Урал Хазиев. Все это рок-н-ролл

Урал Хазиев — первый продюссер «ДДТ», хиппи из Уфы и дизайнер одежды

Коллекция. Караван историй
Срок годности: что такое AGE-продукты и почему их употребление стоит сократить Срок годности: что такое AGE-продукты и почему их употребление стоит сократить

Какие риски для здоровья и внешности скрываются за AGE-маркировкой?

Esquire
Физики увеличили время когерентности в ультрахолодных молекулах Физики увеличили время когерентности в ультрахолодных молекулах

Физики изменили поведение ультрахолодных молекул в оптических ловушках

N+1
NILETTO NILETTO

NILETTO о музыке, интервью и усталости

ЖАРА Magazine
Открыть в приложении