Лет через тридцать - сорок традиционные источники энергии закончатся. Нефти у человечества осталось совсем ничего
Согласно прогнозам Мирового энергетического конгресса, к 2020 году в США, Германии, Японии, Великобритании и других развитых странах доля альтернативных источников энергии составит более 20%. К этому времени Европа планирует обогревать 70% своих жилых домов за счёт экологически чистой энергии Президент Джордж Буш объявил о новой инициативе, которую назвали "Энергией свободы", куда входит и подпрограмма "Автомобиль свободы". Цель - сократить зависимость Соединенных Штатов от импортируемых энергоносителей. (Сейчас Америка завозит более половины потребляемой нефти.) Как этого добиться? Около 2 млрд. долларов предполагается потратить на разработку водородных топливных элементов, создание сети заводов по выработке водорода и водородных АЗС, а также на новые технологии в автомобилестроении. Таким образом, Штаты хотят убить двух зайцев сразу - ликвидировать зависимость от нефтеимпорта и сократить загрязнение атмосферы. Янки не одиноки. Подобные программы существует и в Старом Свете. Страны ЕС инвестируют в водородную энергетику 50-60 млн. евро в год. Не так давно Евросоюз создал спецкомиссию, призванную объединить усилия государственных и частных инвесторов в этой области. Впрочем, водород давно уже заинтересовал автомобилестроителей - все мировые автоконцерны имеют свою водородную программу. Так, "Дженерал моторс" уже со следующего года начнет массовое производство альтернативных автомобилей. "Тойота" давно продает такие авто малыми партиями. Германо-американский "Даймлер-Крайслер" испытал альтермобиль пятого поколения Necar-5. Водородные АЗС работают в Германии, Англии, Америке. Правда, цена автомобилей, использующих вместо бензина водород, пока слишком высока, поэтому на водородных заправках встречаются в основном опытные образцы. И все же количество альтернативных машин неуклонно растет. Лос-Анджелес, например, превратился в крупнейший в Америке парк альтернативных автомобилей: сотни служебных машин федеральной почтовой службы этого города работают на водороде. Но автомобилями применение водорода не ограничивается. Пять водородных элементов мощностью по 200 кВт работают на Аляске, освещая и обогревая здание почты в Анкоридже. После аварии в электросети в Омахе отделение Первого национального банка поставило резервные источники тока на водороде. На западном рынке уже продают "домашнее" водородное оборудование, предназначенное для обогрева домов и получения электричества. Собственно, история "водородной бомбы под нефтяную цивилизацию" длится не одно десятилетие. Программы водородной энергетики стартовали в развитых странах после мирового энергетического кризиса 1973 года. Примерно в те же годы ученые бились над созданием портативной ЭВМ и приручали лазерный луч. Сегодня, спустя 30 с лишним лет, компьютеры стали незаменимым инструментом миллионов, а лазерными указками пользуются даже школьники. А вот водородная энергетика пока не дошла до массового потребителя. Дорого! Эксперты считают, что нужен технологический прорыв. Российские и американские ученые, возможно, впервые за долгие годы решили здесь действовать сообща. Что же они могут предложить друг другу? По словам знаменитого энергетика, академика РАН Владимира Фортова, россияне хотят использовать для получения водорода избыточную энергию атомных станций. Ведь потребление энергии - процесс очень неравномерный, в том числе и в течение суток. Невостребованную энергию, произведенную, скажем, ночью, можно переключать на электролиз, получать кислород и водород и последний хранить в каких-нибудь емкостях или твердотельных накопителях. Потом этот водород можно использовать где угодно. На водородном топливе должен был летать "Буран", все американские шаттлы используют топливные элементы водорода. Тем не менее академик полагает, что водородное топливо не скоро вытеснит привычный бензин: "Американцы - реалисты, они не ставят вопрос о том, что через десятилетие у них половина автомобилей должна перейти на топливные элементы. В обеих наших странах в ближайшие 20 лет 80-85% энергии будет добываться все-таки с помощью сжигания органического топлива". ПОДРОБНОСТИ Советский движок был первым Серьезные поиски альтернативной энергии начались в СССР раньше, чем в других странах. Уже в 60-е годы у нас было построено несколько экспериментальных станций по преобразованию энергии солнца, воды и ветра. Первый электроток с помощью горячих камчатских источников пошел в 1967 году, когда на реке Паратунка была пущена геотермальная опытно-промышленная электростанция. В 1968-м дала промышленный ток Кислогубская приливная станция на Кольском полуострове. Первые образцы водородных двигателей, как недавно сообщил академик Владимир Русанов, появились именно в СССР. А в 1982-1983 годах первое транспортное средство на водороде - микроавтобус "Квант-РАФ" - успешно прошло испытания. В целом же структура получения света и тепла в России такая: 45% дает природный газ, 20% - уголь, 5% - мазут, 18% - гидроресурсы, 12% - ядерная энергия. При этом только 30% территории страны покрыто энергосетями РАО ЕЭС. На остальных 70% свет получают в основном дизельными электрогенераторами, а в некоторых поселках до сих пор не знают, что такое электричество. Примерно такая же ситуация и с теплом. Общая протяженность теплосетей сегодня насчитывает более 180 тыс. км, но половина из них давно нуждается в капитальном ремонте. Так что альтернативные автономные источники света и тепла нам бы не помешали. Но в начале этого века на их долю приходились какие-то десятые доли процента всей производимой в России энергии. Элемент номер один У элемента номер один в таблице Менделеева есть три главных преимущества. Первое - экологическая чистота водородного топлива. В результате его использования образуется не углекислый газ, который окутывает планету едким смогом, а чистейшая вода. Второе - возобновляемость. Из воды, полученной в результате сжигания водорода, можно опять получать водород. И третье - чрезвычайно высокий КПД - 75%, что почти в 2,5 раза выше, чем у самых современных установок, работающих на нефти и газе. Правда, электролиз как основная технология получения водорода может резко повысить уровень влажности. Есть у водорода и более серьезные недостатки. Во-первых, в свободном газообразном состоянии он в природе не существует, то есть его нужно добывать. Во-вторых, водород, как газ, довольно опасен. Его смесь с воздухом сначала незримо "горит", то есть выделяет тепло, а потом легко детонирует от малейшей искры. Классический пример водородного взрыва - чернобыльская авария, когда в результате перегрева циркония и попадания на него воды образовался водород, который потом и сдетонировал. В-третьих, водород нужно где-то хранить, причем в больших емкостях, поскольку он имеет низкую плотность. А сжимать его можно только под очень высоким давлением, приблизительно в 300 атмосфер. И все же водород - идеальное топливо для энергетики. Все существующие источники получения энергии - двигатели внутреннего сгорания, угольные и мазутные ТЭЦ, ядерные реакторы - могут быть использованы в водородной энергетике. Именно поэтому ученые пророчат водороду большое будущее.
Автор: Сергей Юрьев
В начало сайта |