• РЕГИСТРАЦИЯ

Водород — топливо будущего

2 934

Проекты по использованию водорода в качестве топлива будущего в нашей стране, похоже, переходят из области научной фантастики в практическую плоскость. Россия, известная как крупный поставщик на международном рынке нефти и газа, в скором времени будет поставлять на европейские рынки водород. Продажи его сейчас только начинают набирать темпы роста. По расчетам специалистов, к 2050 году потребность в водороде увеличится в десятки раз и займёт 15−20% всего мирового рынка энергоресурсов. Начиная с 2040 года, в Великобритании и странах Европы планируют прекратить продажу машин с бензиновыми двигателями. Это решение должно простимулировать эволюцию водородной энергетики и всей её технической составляющей в целом.

Засучив рукава, за дело берутся российские атомщики. Так, в конце 2018 года госкорпорация «Росатом» заявила о своём решении включить водородную энергетику в состав своих «приоритетных направлений технологического развития в составе отраслевого национального проекта». А в роли основного заказчика технических решений для потребностей атомно-водородной энергетики выступает АО «ВНИИАЭС».

Тут важно будет пояснить, что для атомщиков водород – это скорее побочный продукт технологического процесса, как и попутный газ у нефтяников. Скапливаясь, он становится опасным, и его проще сжечь, чем найти какое-то практическое применение. Ох, не зря смесь водорода с кислородом называется «гремучий газ». Даже небольшая концентрация примеси кислорода в водороде делает его взрывоопасным. На АЭС типа ВВЭР в активной зоне реактора и в системе защитных оболочек происходит радиолиз воды с выделением водорода. Для нейтрализации этого опасного явления и обеспечения взрывобезопасности АЭС используют различные системы контроля и газоочистки. Разработкой таких систем занимается АО «ВНИИАЭС», с богатым опытом работы в направлении водородной энергетики и большим числом собственных наработок. Водород нейтрализуют различными способами, но чаще всего сжигают.

Системой «дожигания водорода» оснащены некоторые АЭС в европейской части России:

Кольская АЭС – 4 энергоблока;

Ростовская АЭС – 2 энергоблока;

Балаковская АЭС – 4 энергоблока;

Нововоронежская АЭС – 2 энергоблока;

Калининская АЭС – 3 энергоблока.

По всей видимости, светлые головы учёных-атомщиков решили эту проблему так же, как и известный персонаж фильма "Кавказская пленница": "Тот, кто нам мешает, тот нам поможет!"

Зачем понапрасну сжигать водород, решили атомщики, когда можно зарабатывать на его продаже. Тем более что в Европе сейчас спрос на него возрастает год от года.

В течение 2019 года в АО «ВНИИАЭС» запланированы формирование заявок на аванпроекты и проработка технических требований технологии выработки, накопления и транспортировки водорода.

Планируются следующие инновационные разработки:

• металлогидридный термосорбционный компрессор с давлением водорода на выходе 80 МПа и производительностью 108 нм3 Н2/час;

• электролизер-генератор водорода производительностью 108 нм3 Н2/час;

• установки производства сплавов (сорбентов) производительностью 500 кг/сут.;

• блок производства метилциклогексана гидрированием толуола и логистического центра транспортировки и доставки продуктов ВКЭК (водород/ кислород) к потребителям и водород-хабу.

Также следует отметить проблему, существующую в энергосистемах с неравномерным графиком нагрузок в течение суток. Пиковые нагрузки днём чередуются спадами потребления в ночное время. Переключая часть мощности АЭС на генерацию водорода в периоды спада потребления, можно будет уравнивать графики потребления мощности. Режим работы с равномерным распределением нагрузки является наиболее предпочтительным для всего генерирующего электрооборудования.

В одном из проектов прорабатывается возможная дозагрузка генерирующих мощностей части АЭС в европейской части России для производства товарного водорода под нужды потребителей. Для этих целей рассматривается Кольская АЭС и готовящаяся сейчас к вводу в эксплуатацию ПАТЭС (плавучая атомная теплоэлектростанция) «Академик Ломоносов». Летом 2019 года ПАТЭС планируют разместить у берегов Чукотского АО, в порту Певек. Планируется, что ПАТЭС сможет заменить собой два крупных энергообъекта – Билибинскую АЭС и Чаунскую ТЭЦ.

ПАТЭС «Академик Ломоносов» — плавучая атомная теплоэлектростанция

В заявлении сказано:

«Водород может найти применение для заправки грузового транспорта на водородных топливных элементах, в качестве теплоносителя в автономных пунктах производства электроэнергии и тепла для удаленных районов».

Что касается тепла, выделяемого при сжигании водорода с кислородом, то стоит отметить высокую температуру горения этой смеси (почти 3000 градусов Цельсия) с выделением большого количества энергии (до 24 000 Дж/Г). Это свойство применяется при плавлении тугоплавких металлов, кварца и т.п., для создания сплавов, резки и сварки металла. При сжигании водорода не происходит образование вредных веществ, а образуется лишь вода.

Остановимся отдельно на водородных топливных элементах, чтобы читателю было понятно, о чём идёт речь. Можете представить себе батарейку с «бесконечным» зарядом, в которой источником энергии являются не те компоненты, из которых состоит батарея, а постоянно протекающие через нее газы — водород и кислород. Внутри топливного элемента происходит окислительная реакция (2H2 + O2 → 2H2O), а источником тока выступает движение электронов в ионной среде. В качестве катализатора здесь используется дорогостоящая платина, но в скором времени учёные её планируют заменить более дешевыми материалами на основе нанотехнологии.

Топливный элемент работает на водороде и кислороде
Основные области применения водородных топливных элементов

Это не фантастика. Несколько лет назад начался первый серийный выпуск легкового автомобиля, работающего на водороде. Автомобиль имел гибридный электроводородный «двигатель». Энергия производится с помощью окислительной реакции водорода в электрохимическом генераторе. Вместо вредного выхлопа — вода.

Toyota Mirai — серийный автомобиль, работающий на водороде

Знакомьтесь, Toyota Mirai (что означает «будущее»). Мощность двигателя 154 л.с., крутящий момент 335 Нм. Время разгона машины от 0 до 100 км/ч всего 9 секунд. Заправка водородом занимает до 5 минут. В машине установлено 2 баллона высокого давления ёмкостью в 60 и 62,4 л водорода. Между прочим, сейчас практически каждый крупный производитель автомобилей ведет свои разработки на топливных элементах. Основным препятствием развития этого направления является отсутствие достаточного числа водородных АЗС, но это дело наживное.

Вот так это выглядит в реальности по всему миру.

Действуют и передвижные водородные АЗС (Австралия)

Немцы даже выпустили детский набор H2-Sprinter, который представляет собой комплект: гоночный автомобиль с водородным топливным элементом, водородная заправка (электролизер) и солнечный модуль, вырабатывающий электроэнергию для электролиза.

Дети наливали из-под крана воду в «заправочную» станцию, ждали, пока солнце сделает всю работу, заправлялись и гоняли эту машинку на водородном топливе.

Детский игровой набор H2-Sprinter

В Америке компания Hyundai в рекламных целях предлагает своим клиентам на Tucson FCEV заправляться водородом бесплатно.

Hyundai Tucson FCEV на водороде

А что, мы снова опоздали на этот «праздник жизни»? Где же наши разработки?

Об этом более подробно можно почитать здесь.

Автомобиль «Антэл»

Серия экспериментальных автомобилей «Антэл»: был такой отечественный проект с участием отечественных НИИ и предприятий (концерн «АвтоВАЗ», РКК «Энергия» и др.). При разработке «Антэл-1» на базе ВАЗ-2131 все основные компоненты, разработанные, между прочим, для «Буранов», разместили в багажном отделении. Кроме водородных, в машине располагались и кислородные баллоны, что делало её эксплуатацию небезопасной. Тем более что рядом с кислородом находилось ещё и масло, повышая опасность возгорания и взрыва.

Авто 2131ТЭ Антэл-1 на топливных элементах (Московский автосалон 2001г.)

Следующую машину разработали на базе ВАЗ-2111, но главное — избавились от взрывоопасных баллонов с кислородом, заменив их воздушным компрессором. Машина стала значительно легче и улучшила свои характеристики. Пробег автомобиля до 350 км, максимальная скорость до 100 км/ч. Общий объём водородных баллонов — 90 л. Максимальная мощность электрического двигателя — 90 кВт.

Авто 2111ТЭ «Антэл-2» (Московский автосалон, 2003 г.)

Скорее всего, противниками проекта выступили крупнейшие нефтяные компании или наши злейшие друзья — «западные партнёры», хотя формально финансирование этих разработок на ВАЗ в 2004 году было прекращено из-за «сложного финансового положения». А когда в 2005 году сменилось руководство автозавода, то проект «Антэл» полностью свернул свою деятельность.

Теперь мы с завистью смотрим на зарубежные автомобили с водородными топливными элементами, когда могли бы их опередить в своё время. В других странах уже созданы электропоезда, яхты и даже самолёты на водородных топливных элементах. Да, они снова нас обогнали.

Наш президент совсем недавно говорил о необходимости «технологического прорыва» в развитии страны — так вот же эти технологии! Если мы их не будем внедрять, то это всё равно не остановит прогрессирующее развитие водородных технологий по всему земному шару. И всё-таки хочется надеяться, что мы будем не только продавать в другие страны свои углеводородные ресурсы или водород, а ещё и сами сможем в полной мере пользоваться «высокими технологиями» собственного производства.

Автор: Кантемиров Виктор

Использованы фотографии: atomic-energy.ru, feedcars.ru, nr-portal.ru, ecology.md, buildinggreener.us, pbs.twimg.com, hheating.ru, nanometer.ru, modeli-vaz.ru, schulz.st autotopik.ru

Источник

Единая методичка о "конституционном перевороте Путина"
  • sntdpni
  • 19 января 16:59
  • В топе

Ну, вот, период деморализации, разброда, шатаний и полного замешательства в рядах "людей с прекрасными лицами" счастливо завершился! Единая методичка доведена до всех-всех-всех борцов з...

Мы наш, мы новый мир построим

Как одно мгновение прошли все новогодние праздники от встречи Нового года до Крещения, но в тоже время - от поедания тазика салата оливье под взрывы фейерверков до купания в проруби - п...

СРАЖЕНИЕ ЗА ПАУЛУ, или Как русский танк Т-90 одержал победу над американским Абрамсом

✔ Уважаемые читатели! Создавая в прошлом году журнал «Чайный домик», мы ставили целью и обещали друг другу всемерно сохранять и преумножать наследие ушедшего от нас, всеми любимого Зелё...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Загрузка...
    sam88 Сегодня 17:03

    Пользователей очаровал котёнок, ставший героем забавного видео

    Ролик с умилительным малышом приобретает вирусный статус в социальных сетях. Вирусный статус приобретает снятое во Вьетнаме видео. Причина популярности ролика кроется в его невероятно милом герое, попавшем в трудную, но невероятно милую ситуацию.Хозяйка рассказала в описании к видео, что лапы котёнка застряли в шторах, когда он играл в к...
    244
    sam88 Сегодня 13:58

    "Всё, кина не будет": Белорусы пожалели о закрытии российской "кормушки

    Белорусские СМИ активно обсуждают возможность перехода Москвы на строго рыночные отношения с Белоруссией: по мнению автора одного из материалов, без привычных российских преференций Минску придётся очень нелегко. "Всё, кина не будет", - жёстко комментируют читатели возможность закрытия российской "кормушки" для "братьев" по несостоявшемуся Союзному госу...
    519
    sam88 Сегодня 09:19

    Лучший Linux дистрибутив 2020 года

    Ищете лучший дистрибутив Linux для своего настольного компьютера или ноутбука? Тогда вот вам первое правило, о котором всегда следует помнить — лучшего дистрибутива Linux не существует! Дистрибутивов Linux превеликое множество, а предпочтения меняются в соответствии с вашим уровнем знаний и опыта.Данная статья будет полезна прежде всего тем, кто пока не...
    323
    sam88 Сегодня 09:05

    Израиль подставил России плечо в конфликте с Украиной и Польшей

    Владимир Путин выступит с речью на Мировом форуме Холокоста в Израиле, посвященном 75-летию со дня освобождения Освенцима. Президентам Украины и Польши в том же самом было демонстративно отказано, что вызвало с их стороны обиду и демарш. Сейчас, когда Москва ведет жаркие исторические споры с Варшавой и Киевом, такая поддержка со стороны Израиля особенно...
    244
    sam88 Сегодня 06:36

    Сатановский объяснил, как открыть глаза Польше на роль СССР в ее освобождении от нацистов

    Политолог Евгений Сатановский предложил способ донести до поляков роль СССР в освобождении Польши от нацистов в 1945 году. По мнению Сатановского, Россия как страна-победительница во Второй мировой войне должна уделить максимальное внимание памяти о ее событиях. В случае с Польшей, отрицающей заслуги Красной Армии в ее освобождении от гитлеровцев, экспер...
    360
    sam88 Сегодня 05:27

    "Что же делать?" Реакцию чиновников на лишение двойного гражданства коротко оценил Михеев

    В послании Федеральному Собранию, озвученном президентом России, был чёткий посыл чиновникам: представители власти не должны иметь иностранного гражданства или вида на жительства. "Что же делать?" - оценил Сергей Михеев реакцию чиновников на слова Владимира Путина.По словам политолога, для многих такое ограничение, предложенное главой государства, "было...
    793
    sam88 Сегодня 05:22

    "Понты – вещь дорогая, как и норвежский бензин": Белоруссия закупила нефть у Норвегии.

    Белорусский нефтеперерабатывающий завод "Нафтан" ждёт первую партию нефти из Норвегии, которую закупила Белоруссия. "Понты – вещь дорогая, как и норвежский бензин", - иронизируют пользователи Сети.По словам представителя белорусского государственного концерна "Бельнефтехим", из Норвегии нефть сначала доставят в литовский порт Клайпеда, а уже затем по же...
    517
    sam88 Сегодня 03:50

    Кедми дал военное объяснение переменам в политике России, которые начал Путин

    Военно-политический эксперт Яков Кедми объяснил перемены в политике России по инициативе президента Владимира Путина ее оборонными достижениями. По словам Кедми, Послание президента РФ начало новый этап развития российского государства. На всех этапах работы Путина в высших эшелонах власти Россия развивалась по определенным этапам. Так, первые 10 лет он ...
    11864
    sam88 Сегодня 03:30

    Издание Sohu: отказ России от доллара опасен для США

    Журналисты китайского издания Sohu в одном из своих материалов оценили перспективы американского доллара, который столкнулся с рядом проблем. «ПолитРоссия» представляет перевод этой статьи.Китайские аналитики констатировали, что своему современному статусу одной из важнейших держав мира США во многом обязаны популярностью американского доллара, который ...
    260
    sam88 Сегодня 03:21

    Белоруссия закупила нефть в Норвегии

    Белорусская нефтяная компания закупила 80 тыс. тонн нефти в Норвегии, она будет поставлена через порт в Клайпеде на «Нафтан», сообщает «Белнефтехим».«Белорусская компания закупила 80 тыс. тонн норвежской нефти, она через клайпедский порт пойдет на завод «Нафтан», – передает слова представителя «Белнефтехима» РИА «Новости».Между тем госпредприятие Lietuv...
    235
    sam88 Вчера 16:31

    Дольф Лундгрен запросил 300 тысяч долларов за участие в акции «Бессмертный полк»

    ТАСС / dpa Весной прошлого года СМИ бурно обсуждали, что американский актер, кинорежиссер, сценарист и продюсер Дольф Лундгрен приедет в Крым сниматься в российском фильме о Великой Отечественной войне, а также пройдет в колонне акции «Бессмертный полк» рядом с президентом РФ Владимиром Путиным.Позднее агент Лундгрена эту информацию опроверг. Продюсер...
    1088
    sam88 Вчера 14:05

    Издание Sohu: Россия преподала Западу урок в Керченском проливе

    Журналисты китайского издания Sohu прокомментировали шаги России, направленные на защиту Керченского пролива. «ПолитРоссия» представляет перевод этой статьи.Китайские журналисты обратили внимание на то, что Россия уделяет огромное внимание безопасности Керченского пролива и Крымского моста. Во многом эта ситуация обусловлена угрозами со стороны Киева, к...
    1865
    sam88 Вчера 13:30

    Козенко: республики Донбасса впишут в Конституцию как субъекты РФ

    Республики Донбасс будут вписаны в новую редакцию Конституции России вместе с Крымом и приобретут статус субъектов. Об этом заявил депутат Госдумы Андрей Козенко на митинге в честь годовщины Переяславской рады, который прошел в Симферополе."Крым сегодня - субъект России, а Донецк и Луганск, я уверен, - особенные субъекты Российской Федерации. Уверен в т...
    953
    sam88 Вчера 11:48

    «Просто дикость: как „Газпром“ мог это подписать?»

    По новому контракту Украина уже начала «обувать» Россию. И будет делать это ежедневно В первые дни нового года на Украине рассмотрели преимущества транзитного соглашения с «Газпромом». Глава компании «Оператор ГТС Украины» Сергей Макогон утверждает, что загрузка отечественной газотранспортной системы спасла рядовых украинцев от высоких платежек. Для срав...
    407
    sam88 Вчера 11:39

    Кир Булычёв

    Мастера советской фантастики«Фантастика — это способ думать» фотография twiiter. @Kir_Bulychev Игорь Всеволодович Можейко, популярный советский писатель-фантаст, которого мы знаем под псевдонимом Кир Булычёв. После окончания школы будущий писатель поступил в Московский государственный институт иностранных языков имени Мориса Тореза. После его окончания...
    1456
    sam88 Вчера 11:18

    "Все взоры устремлены на Россию": Фотошоп оказался пророческим. Что теперь скажут DW и либералы?

    На международной конференции по урегулированию конфликта в Ливии была сделана очень интересная фотография, на которой лидеры стран - участниц саммита окружили Владимира Путина. Снимок очень напомнил старый фотошоп на похожую тему, который сегодня оказался пророческим. "Все взоры устремлена на Россию", - отметила журналистка Юлия Витязева.В июле 2017 год...
    2631
    sam88 Вчера 04:50

    Сенсация РАН: Венера оказалась обитаема

    Кажущиеся ужасными условия на второй планете Солнечной системы от Солнца - Венере, оказались не такими уж суровыми. Более того, на них даже обнаружили жизнь. Причем речь идет не о каких-то бактериях, а о вполне конкретных представителях флоры и фауны.Об открытии сообщил главный научный сотрудник Института космических исследований Российской академии нау...
    5040
    sam88 19 января 16:49

    Амурский газоперерабатывающий завод может вывести Россию в мировые лидеры

    Инженеры уверены, что новое предприятие сможет обеспечить растущее внутреннее потребление гелия, а также порядка 30% глобального рынка. Гелий – ключевой элемент для множества отраслей промышленности, причем именно в высокотехнологичном сегменте. Согласно статистике, объем мирового потребления гелия в год составляет примерно 170 млн куб.м, а спрос в Росси...
    2060
    sam88 19 января 16:41

    В России успешно испытана технология укладки сверхпрочного асфальта

    В России в недалеком будущем может появиться сверхпрочное дорожное покрытие, которое, наконец, решит одну из проблем, озвученных императором Николаем I. Предложенная компанией «ЭКО Груп» технология прошла успешные испытания на экспериментальном участке федеральной трассы М4 «Дон». При этом, применение новой разработки в дорожном строительстве уже одобри...
    3500
    sam88 18 января 04:09

    Дзержинский великий строитель, а не каратель

    Идеологии у нас, как известно, нет. Но отчего-то во вполне официальных источниках Железный Феликс Дзержинский прямо зовётся карателем. Тоже, видать, не политический деятель. Революционный террорюга, примитивный уголовник, так получается?Только один вопрос к нынешним либералам. Вернее даже три вопроса. Один вопрос задаёт легендарный фотоаппарат, второй н...
    3663
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика