Технологии будущего: нужна ли Беларуси водородная экономика?

Через 30 лет объем водородной индустрии составит 2,5 трлн долларов, а работать в ней будут порядка 30 миллионов человек.

О том, что эпоха нефтяной экономики подходит к концу, не говорил только ленивый. Развитые страны озабочены экологическими проблемами, связанными с использованием углеводородного сырья. Кроме того, запасы полезных ископаемых понемногу исчерпываются, что, в перспективе, приведет к росту их стоимости.

Иллюстрация x-mol.com

В этой ситуации не имеющая собственных крупных запасов нефти, газа и угля Беларусь находится в невыгодной ситуации. Если уже сегодня мы платим миллиарды долларов за энергоносители, то что будет завтра?

Основной альтернативой выглядят возобновляемые источники энергии. Отрасль ВИЭ получает огромные инвестиции (около 200 млрд долларов в 2017 году). Про ветряки и солнечные панели пишут много и часто, а достижения альтернативщиков тревожат поставщиков традиционных энергоносителей.

Но за всей шумихой с ВИЭ прячется настоящий монстр, который может перевернуть всё — водородная экономика.

 

Как водород может заменить нефть и газ?

Сначала немного о водороде. Это самое распространенное вещество во вселенной, поэтому его запасы поистине неисчерпаемы. При сгорании он выделяет значительно больше энергии, чем, например, природный газ, бензин или дизельное топливо. Сегодня его используют в нефтехимической отрасли, а также… при производстве пищевого маргарина. Однако возможные области применения водорода гораздо шире.

Транспорт. На самом деле самый первый двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Франсуа Исааком де Ривазом в 1806 году, был водородным. Первый же бензиновый двигатель был создан лишь в 80-х годах 19-го века.

Интересный факт: в блокадном Ленинграде, где катастрофически не хватало бензина, но было достаточно водорода, более 600 автомобилей перевели на водородное топливо. Также на водородно-воздушной смеси работали лебедки заградительных аэростатов.

Позже не раз предпринимались попытки использовать водород как топливо для авто- и авиатранспорта. В том числе и в СССР, где в 80-х годах 20-го века пробовали создать водородный самолет на базе Ту-155. Однако из-за развала СССР испытания были свернуты.

Сегодня наиболее перспективными являются гибридные автомобили: при помощи топливных элементов производится химическая реакция, в процессе которой водород превращается в электричество. КПД такой реакции превышает 80%, в то время как КПД обычного двигателя внутреннего сгорания не превышает и 40%.

Вместо угарного газа из выхлопной трубы выходит экологически чистый водяной пар, а скорость заправки двух баллонов с водородом составляет около 3 минут. Самым известным гибридным автомобилем является Toyota Mirai. Кстати, лондонская полиция, объявив о стремлении к улучшению экологии, недавно приобрела 11 таких автомобилей.

«Я буквально на днях тестировал Toyota Mirai. Отличный автомобиль. В первую очередь, конечно, благодаря своей экологичности: нулевое воздействие на окружающую среду!

Toyota Mirai практически по всем показателям превосходит электромобили. Скорость заправки на порядок меньше. Запас хода — 700 километров, можно проехать от западной до восточной или от северной до южной границы Беларуси. При этом почти на треть дешевле Tesla — 70 тысяч долларов. А в Японии, с учетом субсидии от государства в 20 тысяч долларов, она и вовсе стоит всего 50 тысяч. Мне кажется, у таких автомобилей наиболее оптимистичные перспективы», — считает глава компании А-100 Александр Центер.

Помимо автотранспорта, речь идет о создании водородных поездов (построен в Германии) и самолетов (разработки Boeing). В Германии и Испании производят подводные лодки, работающие на водородных топливных элементах, а Исландия планирует перевести на водород весь парк рыболовецких судов.

Домашнее хозяйство. Создание стационарных топливных элементов, позволяющих получать тепловую или электроэнергию фактически у себя дома — модный и динамично развивающийся тренд. Правда, пока эти установки в большинстве своем работают на природном газе. Однако в целом ряде стран (прежде всего, в Японии) уже планируют переходить на водород.

Кстати, по подсчетам аналитиков США, стоимость электроэнергии, добытой при помощи стационарных топливных элементов, уже сравнялась со стоимостью электроэнергии, полученной на АЭС и угольных электростанциях.

Технология Power-to-Gas. Водород можно подмешивать в газотранспортные системы, сокращая расход природного газа. В Германии в одной из сетей в природный газ добавляют 2% водорода — этот процесс вообще проходит незаметно для потребителей. В планах — повысить долю водорода до 20%. И при этом избежать массовой реконструкции газовых котлов у потребителей.

 

Водородная Беларусь?

В Беларуси предостаточно сырья для производства водорода — вода. Тем более что электролиз воды — наиболее экологичный вариант производства водорода.

Другой распространенный способ — паровая конверсия: добыча водорода из углеводородов (именно таким образом производят водород, например, на «Нафтане»). Однако в процессе паровой конверсии выделяется большое количество CO2 (парникового газа), а также необходимы углеводороды. Поэтому этот способ абсолютно не подходит к идее «чистой» водородной экономики.

Ранее производство водорода путем электролиза воды считалось чересчур дорогим. Однако, с одной стороны, технологии не стоят на месте, а в другой — развитие ВИЭ буквально подталкивает мир к вступлению в «эру водорода».

Одна из ключевых проблем ВИЭ (это касается и наиболее используемых в Беларуси солнечной и ветровой энергетики) — невозможность накопления больших объемов электроэнергии. Пока человечество не изобрело таких больших аккумуляторов. В результате — нестабильность системы и периодически возникающие пики профицита. Когда, грубо говоря, электроэнергию девать некуда, и ее стоимость падает до нуля. Если направить ее на создание водорода, то себестоимость «газа будущего» станет минимальной.

Строящаяся в Беларуси АЭС также создаст профицит электроэнергии. Особенно с учетом того, что покупать белорусское электричество в сопредельных странах особого желания не испытывают.

В часы «затишья», когда использование электроэнергии и вовсе падает до минимума, электростанция будет работать практически вхолостую: реактор не лампочка, выключить «на ночь» не получится. Свободную энергию также можно направить на производство водорода. Правда, с учетом того, что первоисточником станет ядерное топливо, о зеленых технологиях речи не идет. Однако ее ведь все равно строят, верно? Так хотя бы можно использовать эффективно…

По мнению белорусских ученых, с вводом в эксплуатацию БелАЭС в стране будут развиваться атомно-водородные технологии. Они поспособствуют полному отказу от переработки нефти для производства бензинового и дизельного топлива и сокращению использования природного газа.

 

Александр Центер: начинать надо уже сегодня

Безусловно, у водородной энергетики существует целый ряд проблем, которые надо решить. Это и хранение водорода, и безопасность. Однако общие перспективы открываются поистине сказочные: неисчерпаемый и экологически чистый источник энергии.

Глава компании А-100 Александр Центер уверен: надо начинать работать в этом направлении.

Александр Центер

«Развитие водородной экономики — это переход от старых «грязных» технологий к новым, экологически чистым. Я сильно сомневаюсь, что мы застанем полноценную «эру водорода» — слишком много надо всего сделать. Даже с учетом нарастающей скорости изменений, на это надо, как минимум, полвека. Но первые шаги в этом направлении Европа, США, Япония уже сделали. И Беларуси не надо отставать.

Мы сейчас внимательно следим за тестовыми водородными проектами в Европе. Например, сейчас реализуется проект Hydrogen Mobility Europe. В его рамках будет построено 49 заправочных станций в 10 странах. Стоимость проекта — 170 млн евро. В качестве партнеров выступили крупнейшие автомобильные концерны мира.

В Лидсе, одном из крупнейших городов Великобритании, работают над проектом H21 Leeds City Gate по переводу системы газоснабжения города на водород. Не исключено, что и в Беларуси попробуем реализовать что-то подобное», — отмечает Александр Центер.

Сегодня в мире добывается всего около 65 млн тон водорода (в десятки раз меньше, чем, например, природного газа) в первую очередь для технических нужд, а объем инвестиций не превышает 1,4 млрд евро в год.

Но к концу 2025 года объем рынка превысит, по оценкам Persistence Market Research, 200 млрд долларов. А наиболее оптимистичный прогноз звучит следующим образом: через 30 лет объем водородной индустрии составит 2,5 трлн долларов, а работать в ней будут порядка 30 миллионов человек.

В Беларуси есть свои разработки в сфере практического применения водорода — этим занимается Лаборатория синтеза и анализа микро- и наноразмерных материалов Института тепло- и массообмена им. Лыкова НАН Республики Беларусь. Речь идет как о разработке собственных топливных элементов, так и о технологии связанного хранения водорода.




Оставьте комментарий (0)
  • Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • Продолжение моего ответа Cyborg Deniz. Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • Продолжение моего ответа Cyborg Deniz. Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • Продолжение моего ответа Cyborg Deniz. Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • Как всегда и везде, все не совсем так радужно с водородной энергетикой, как написал автор. Пробные шаги делаются сейчас, это верно, но до повсеместного внедрения водородной энергетики еще очень далеко. Возможно, этого так и не случится. Батарейная электроэнергетика и электротранспорт оказались проще, надежнее, дешевле и практичнее. И мир уже пошел по этому пути. Бессмысленно сначала производить электричество, а потом тратить его на производство водорода. Проще использовать электричество напрямую для конечного назначения. Ничто не может сравниться по удобству и простоте с электрическим приводом там, где можно обойтись электрическим приводом. Да, Тойота вложила несколько миллиардов (!) и сделала Toyota Mirai. И оказалась "Одинока в своей постели", как говорят на Западе. И теперь кусает локти, и уже бросилась догонять весь остальной мировой автопром, который ударными темпами заваливает рынок электромобилями. Водородные автомобили оказались тупиковой ветвью эволюции, нравится это кому-то или нет. Я, живя в Англии, не видел ни одной Toyota Mirai. А электромобилей там - наверное, каждая 100-я машина на дороге. Может, лет через 50 все изменится, а пока вот так. И не верьте автору, что аккумуляторов огромной емкости нет. Они уже есть. И как раз недавно Австралия заказала у компании "Тесла" аккумуляторы огромной емкости как раз для сглаживания колебаний потребления электроэнергии. Они уже видимо введены в эксплуатацию.
  • Продолжение моего ответа Cyborg Deniz. Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • А Вы съездите в Англию посмотрите, если сомневаетесь. Даже официальные цифры продаж указывают на то, что уже который год подряд около 3%-5% продаж новых машин - электрические. пять из сотни или три из сотни, и процент растет. В Норвегии уже сейчас половина (!!!) продающихся новых машин - заряжаемые из розетки. Фантастическая цифра, даже не верится, но это так. И что, в Норвегии живут одни миллионеры?! Отнюдь. Дело в политике правительства. Электромобиль - не игрушка для богатых. Тесла - да, это очень хорошая машина но очень дорогая, для богатых. А остальные электромобили - вполне по карману среднему покупателю. Сколько по улицам Минска ездит относительно новых мерседесов, БМВ, ауди? Так вот, Ниссан Лиф или Рено Зоя стоят столько же. Посмотрите на белорусском онлайнере - б/у Ниссан Лиф стоит в Минске 12-15 твсяч долларов. Не самая дешевая машина, но многие в Беларуси это могут себе позволить. И опять же Вы явно не владеете предметом, жалуясь на долгую зарядку электромобиля. Станция быстрой зарядки (50 кВт) заряжает Ниссан Лиф за 30-40 минут. В чем проблема?! Вышли размять ножки, попить чайку-кофейку, в туалет сходить - и машина зарядилась. И в Беларуси уже есть такие, на МКАД и по магистралям, на заправках "БЕЛОРУСНЕФТЬ". Но это только начало - на Западе уже вводятся зарядные станции следующего этапа, 150-200кВт, и уже планируются 300-400кВт. И в Беларусь они придут.
  • Продолжение моего ответа Cyborg Deniz. Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.
  • Продолжение моего ответа Cyborg Deniz. Заряжать такую машину дома - дома Вы можете поставить розетку 7кВт (240В/32А). По крайней мере в Англии такие дома ставят при покупке машины. Так Вы зарядите тот же Ниссан Лиф за 4-5 часов. Приехали вечером домой, воткнули в розетку, и к утру даже более емкая машина будет заряжена под завязку. На 120км пробега. Много ли людей за день наезжают больше?! Для 90% водителей этого хватит с лихвой. И никогда больше не надо ехать на заправку - туда, куда Вам по сути не надо. Вы можете полностью обеспечивать машину дома. И никогда больше никакой мороки с заменой масла, ремней, со сцеплением, коробкой передач! Только подумайте! Единственное в чем я с Вами наверное соглашусь - у водородной энергетики есть будущее, но отдаленное, и в узких нишах. А электрический транспорт - это уже настоящее. Пока не в Беларуси, но надеюсь скоро и здесь развернется. К тому времени как водородная энергетика станет практичной и доступной, наверняка зарядки электромобилей уже будут на каждом столбе, и водородным автомобилям скорее всего места уже не будет. Но много других ниш где водородное топливо пригодится.