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

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

Мюнхенский договор 1938 года оказался безуспешной попыткой предотвратить войну

Дилетант
Как работает 5G и в каких странах применяют этот стандарт связи Как работает 5G и в каких странах применяют этот стандарт связи

В поисках сетевой истины мы отправились в Дубай — Мекку 5G

РБК
Изобрести колесо Изобрести колесо

Люди шли к изобретению колеса не одно тысячелетие

Вокруг света
На Украине раскопали остатки жилища возрастом более 30 тысяч лет На Украине раскопали остатки жилища возрастом более 30 тысяч лет

Археологи нашли древнейшее сооружение в степной зоне Восточной Европы

N+1
Воззвание к молодому поколению Воззвание к молодому поколению

В сентябре 1861 года столицу Российской империи потрясли студенческие волнения

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
Первый телефон Первый телефон

В начале XIX века в жизнь человечества вошел электрический телеграф

Вокруг света
Не в коня корм Не в коня корм

Истории людей, которые едят сколько угодно без набора веса, но страдают от этого

Лиза
Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Родина воды Родина воды

В названии Твери слышен плеск

Seasons of life
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Марс и Венера Марс и Венера

Телеведущая Юлия Барановская вышла в открытый космос в Иордании

Tatler
Машина желаний Машина желаний

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

Вокруг света
Археологи описали египетских фаянсовых скарабеев из детских сарматских погребений Археологи описали египетских фаянсовых скарабеев из детских сарматских погребений

Археологи исследовали египетских фаянсовых скарабеев

N+1
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
Агриппина Стеклова: «Чем больше опыта, тем больше страхов и сомнений» Агриппина Стеклова: «Чем больше опыта, тем больше страхов и сомнений»

Актриса рассказала «Здоровью» о лучшем фитнесе в своей жизни и новом увлечении

Здоровье
Новый мир в штате Чьяпас Новый мир в штате Чьяпас

Жизнь революционных сапатистов

Вокруг света
Тоталитаризм во сне и наяву. Глава книги Исмаиля Кадарэ «Дворец сновидений» Тоталитаризм во сне и наяву. Глава книги Исмаиля Кадарэ «Дворец сновидений»

Отрывок из «Дворца сновидений» — истории с множеством моральных выборов

Esquire
«У Ленина лицо умное, но не интеллигентное» «У Ленина лицо умное, но не интеллигентное»

Владимир Медем — легенда еврейского рабочего движения

Дилетант
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
Строитель единой Руси? Строитель единой Руси?

Деспотическая вертикаль Батыя на века осталась в управлении Московского царства

Дилетант
Тайна проклятого хлеба: как целый город за несколько дней сошел с ума Тайна проклятого хлеба: как целый город за несколько дней сошел с ума

На эту деревню обрушилось горе, которое французы называют «проклятым хлебом»

VOICE
Ленин Бессмертный Ленин Бессмертный

Ленин жил! Ленин — жив! Ленин будет жить!

Дилетант
​​Ордер на заселение в ад: «Общага» — суровая и красивая студенческая антисоветская драма ​​Ордер на заселение в ад: «Общага» — суровая и красивая студенческая антисоветская драма

Самая ожидаемая премьера фестиваля «Общага» получила приз за лучший дебют

Esquire
Труба, валторна и фрак Труба, валторна и фрак

Как важными свидетелями событий военного времени становятся личные вещи

Дилетант
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
20 самых смешных мультсериалов для взрослых 20 самых смешных мультсериалов для взрослых

Открой для себя безумный мир анимации, если обычные ситкомы уже приелись

Maxim
Главная пряность осени: что нужно знать о корице Главная пряность осени: что нужно знать о корице

Помимо приятного аромата, в корице много питательных элементов

РБК
ПДД предложили включить в ЕГЭ. Зачем и когда это произойдет ПДД предложили включить в ЕГЭ. Зачем и когда это произойдет

Как может измениться школьная программа по изучению правил дорожного движения

РБК
Хороший партнер или тайный нарцисс: 10 главных отличий Хороший партнер или тайный нарцисс: 10 главных отличий

Как можно отличить хорошего партнера и нарцисса: главные признаки

Psychologies
Открыть в приложении