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

Два века путешествий Два века путешествий

Русское географическое общество и его архив – собрание редчайших документов

Вокруг света
Что мешает вам выучить английский Что мешает вам выучить английский

Редко кому нравилось изучать английский язык в школе

Популярная механика
Они идут Они идут

Часы сегодня — средство самовыражения и туристический аттракцион

Вокруг света
Музыкальная станция Akai MPC — «коробочка, похожая на Nintendo», которая заменила собой музыкальную студию Музыкальная станция Akai MPC — «коробочка, похожая на Nintendo», которая заменила собой музыкальную студию

Как благодаря Akai Music Production появились музыканты-продюсеры

VC.RU
Новый мир в штате Чьяпас Новый мир в штате Чьяпас

Жизнь революционных сапатистов

Вокруг света
Почему талибы не откажутся от казней? Рассказывает боевик Почему талибы не откажутся от казней? Рассказывает боевик

Талибы возвращаются к одной из самых жестоких тактик прошлого

Maxim
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
«Остались одни. Единственный вид людей на земле» «Остались одни. Единственный вид людей на земле»

Как новые методы датирования перевернули наши представления об эволюции человека

N+1
Первый телефон Первый телефон

В начале XIX века в жизнь человечества вошел электрический телеграф

Вокруг света
Как не стать частью ботнета: советы по защите роутеров от специалистов по безопасности Infosec, Qrator Labs и «Р-Техно» Как не стать частью ботнета: советы по защите роутеров от специалистов по безопасности Infosec, Qrator Labs и «Р-Техно»

Частью ботнета может стать каждый, а его жертвой — сервер любой компании

VC.RU
Четыре лика империи Четыре лика империи

Как землетрясение повлияло на нынешний облик малых городов Италии

Вокруг света
«Мне стоит переживать за свою безопасность, но это смешно»: история неудачного свидания «Мне стоит переживать за свою безопасность, но это смешно»: история неудачного свидания

Люди нередко устраивают проверки своим партнерам

Psychologies
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Как не разочароваться в морском отдыхе на Мальдивах Как не разочароваться в морском отдыхе на Мальдивах

Мальдивы: на что обратить внимание, чтобы не испортить отпуск

РБК
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
Не надо бояться: 7 фактов об антидепрессантах Не надо бояться: 7 фактов об антидепрессантах

Что такое антидепрессанты, когда их назначают и почему их не надо бояться.

VOICE
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Нефутбол и прочие игры: фильмы о том, что спорт — женское дело Нефутбол и прочие игры: фильмы о том, что спорт — женское дело

Фильмы, в которых женщины прекрасно играют в футбол, бегают и мечут диски

Cosmopolitan
Портрет юродивой Ксении Петровой Портрет юродивой Ксении Петровой

О портрете Ксении Петровой (Ксении Петербургской) центра «Старая Деревня»

Дилетант
Аномальную ионизацию атомов объяснили резонансами Аномальную ионизацию атомов объяснили резонансами

Физики провели численную симуляцию процесса ионизации атома водорода

N+1
«Оглашать не будем» «Оглашать не будем»

Об опознании тела Гитлера и расследовании обстоятельств его смерти

Дилетант
5 героических фактов об истребителе Ла-5 5 героических фактов об истребителе Ла-5

Ла-5: Шедевр или не совсем?

Maxim
Семь главных шагов к вершине власти Семь главных шагов к вершине власти

На пути к положению принцепса Октавиан использовал хитрость и коварство

Дилетант
Все о «Геликах»: обзор версий Mercedes G-Class с ценами Все о «Геликах»: обзор версий Mercedes G-Class с ценами

Все, что вы хотели знать о ценах на «Гелики»

РБК
«Снимаешь для себя, а выходит для истории» «Снимаешь для себя, а выходит для истории»

Весной 1945 года вместе с Красной армией в Берлин вошли фронтовые операторы

Дилетант
Нам нужна школа, где нет места буллингу Нам нужна школа, где нет места буллингу

Травля – одна из самых серьезных проблем в школе

Домашний Очаг
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
«Я сделала силиконовые губы?»: Алла Довлатова разоблачила журналистку «Я сделала силиконовые губы?»: Алла Довлатова разоблачила журналистку

Алла Довлатова высказала свое отношение к увеличению губ

Cosmopolitan
Как нам чувствовать себя хорошо, когда вокруг все плохо? Как нам чувствовать себя хорошо, когда вокруг все плохо?

Как сохранить хорошее настроение, если события внушают тревогу?

Psychologies
Автор «Утраченного Леонардо» — о «Спасителе мира» и бизнесе на картинах Автор «Утраченного Леонардо» — о «Спасителе мира» и бизнесе на картинах

Режиссер Андреас Кефед — об миллиардерах, искусствоведах и арт-дилерах

РБК
Открыть в приложении