16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/106/8205.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 14 (106) июль 2008 года

Безвредный транспорт: сначала для «Большой восьмерки»

Тема номера Ирина КРИВОШАПКА

Еще до проведения недавнего июльского саммита в Японии стало известно о том, что для обслуживания гостей встречи «Большой восьмерки» специально готовились 30 автомобилей на водородном топливе, сборка которых прошла на ведущих автозаводах Японии. Несмотря на дороговизну данной технологии изготовления двигателей, японцы намерены к 2020 году на 40 процентов заменить существующий парк автомобилей на новые машины, работающие на водороде.

Высокая стоимость данных авто (в среднем – миллион долларов) объясняется, помимо инновационной технологии, использованием в двигателях агрегатов, созданных из пластин белого золота. Эксплуатация автомобиля также не дешева, так как способа получать водород из природного материала (воды) ученые еще не нашли. Но в Японии уже действует 12 заправочных станций, на которых производится заправка автомобилей. Станции оснащены системой безопасности нескольких уровней. Утечка или взрыв газа практически исключены.

Данный вид топливной энергии уже используется и в японских домах. Уже заканчивается срок экспериментального использования подобных установок для энергообеспечения коттеджей. 200 домов подтвердили успешность в работе установок по полному энергообеспечению жилья. Буквально нынешней осенью установки, работающие на экологически чистом водородном топливе, поступят в серийную продажу.



Куда миллиарды?

Переход к реальной водородной энергетической системе в наиболее развитых странах мира начался с миллиардных инвестиций в эту отрасль. Так, Япония выделила четыре миллиарда долларов на приобретение всех водородных энергетических технологий до 2020 года. В Европе на научные исследования и разработки в области водородной энергетики планируется потратить пять миллиардов долларов.

В 2002 году о переводе транспортных наземных систем и рыболовецкого флота на водородные системы было объявлено правительством Исландии. В этой стране на новых чистых видах энергии, в первую очередь – геотермальной, базируется вся энергетика и теплоснабжение. Проведя необходимые сравнения и проектную подготовку, правительство Исландии пришло к выводу о переводе в ближайшие годы на экологически чистое водородное топливо всего парка автомобилей и рыболовецких судов. На основе опыта эксплуатации первых десятков водородных автобусов в Европе в Рейкьявике в начале 2003 года компанией Shell по проекту ECTOS пущена первая станция заправки автобусов сжатым электролизным водородом. Как основа производства водорода из воды используются керамические высокотемпературные электролизеры.

Правительство США выделило 1,7 миллиарда долларов на коммерциализацию транспортных средств на водородных топливных элементах, а также 1,2 миллиарда долларов на производство водорода из угля без эмиссии СО2.

В рамках европейского проекта CUTE компания Daimler-Chrysler приступила к производству водородных автобусов, а корпорация British Petroleum создает установки для их заправки.

Фирма Siemens-Westinghouse занимается сбытом энергетических установок на водородных топливных элементах для использования на электростанциях. Автоконцерны Honda и Toyota начали сдавать в долгосрочную аренду автомобили на водородных топливных элементах, причем последний уже приступил к серийному выпуску автомобилей с гибридными двигателями (использующими комбинацию бензина и водорода).

Компания General Motors планирует испытать фургон на водородном топливе. Аналогичными проектами заняты и такие автогиганты, как Ford Motors и BMW. Уже организовано серийное производство водородных гидридных электрических аккумуляторов. Компания Airbus работает над созданием воздушных транспортных средств на водородном топливе. Компания Hydro Electrolysers проводит успешные работы по организации поставок электролизеров для заправочных станций по различным проектам в Европе.



Нет бензина – заправляй водородом

В Национальной ассоциации водородной энергетики разработали оборудование, с помощью которого можно перевести автомобиль с бензина на водород.

Причем две переоборудованные разработчиками «Газели» могут работать и на водороде, и на бензине. На выставку в рамках Петербургского экономического форума в 2006 году привозили пассажирский микроавтобус, а в Москве осталась грузовая модель. Переоборудование обходится в 40 тысяч рублей, окупаемость затрат – меньше года при пробеге 40 тысяч километров.

Внешне автомобили ничем не отличаются от привычных: они оборудованы четырьмя баллонами, в каждом из которых по 1 килограмму водорода, и системой подачи водорода в двигатель. Запаса топлива хватает на 400 километров пути.

Водород используется как добавка к бензину: на холостом ходу и при частичных нагрузках, что характерно для передвижения по городу, в двигатель поступает водород, а по мере возрастания нагрузок – бензин.

Такая модель снижает расход бензина в 2‑2,5 раза, а выбросы в атмосферу – в десятки раз. Вице-президент Национальной ассоциации водородной энергетики Александр Раменский считает, что на сегодняшний день экономически оправдан перевод на бензоводородный принцип работы микроавтобусов для города.

«Нефть и газ когда‑нибудь закончатся, а водород будет всегда», – оптимистично заявил А. Раменский.

Сырьем для получения водорода является вода, а также природное углеводородное топливо. Стоимость водорода достаточно высока: 5 евро за 1 килограмм (в пять раз дороже бензина). Но, несмотря на это, водородный двигатель эффективнее бензинового, по подсчетам разработчиков экономия составляет 1 рубль на 1 километр. Однако водород считается более взрывоопасным веществом, поэтому большое внимание уделяется системе безопасности в аппаратуре.

А. Раменский считает бензоводородную модель автомобиля первым шагом на пути к использованию водородной энергетики. Она должна породить спрос на водородные технологии, спровоцировать появление инфраструктуры: заправочных станций и пунктов техобслуживания.

Сегодня практически все крупные автомобильные и энергетические компании мира проводят исследования в области водородных технологий. В разное время о создании водородного автомобиля заявляли производители. АВТОВАЗ ведет разработки с конца 1990‑х гг.: сейчас создан уже второй автомобиль на водородном топливе «Лада-АНТЕЛ 2».

На сегодняшний день в мире существует около 200 типов автомобилей и автобусов, работающих на водороде.



Безвредные авто: электрические «проекты»

Еще дальше пошла компания Tesla Motors, располагающаяся в Кремниевой долине в США. В скором времени компания начнет предлагать покупателям автомобиль Tesla Roadster полностью на электрическом двигателе. При поразительных динамических характеристиках – 300 л. с., разгон до «сотни» менее чем за 4 секунды и ресурсе в 356 километров на одном заряде батарейки, поражает экономичность автомобиля.

По утверждению специалистов компании, одна миля проезда (около 1,7 километра) обойдется всего в 1 цент. Такого показателя удалось достичь, сделав КПД мотора на уровне 90 процентов, а также из‑за того, что кинетическая энергия торможения не уходит в никуда, а запускает генератор, вырабатывающий электричество. Стоить автомобиль будет 98 тысяч долларов. По словам представителей компании, уже в 2009 году появится вторая модель Tesla, четырехдверный седан, который будет стоить в два раза дешевле Tesla Roadster.

Совсем на грани фантастики – изобретение японских инженеров из компании Genepax. Они представили автомобиль, работающий на обычной воде. По словам разработчиков, всего одного литра воды хватит на час езды со скоростью 80 км / ч. Силовая установка Water Energy System (WES) устроена по тому же принципу, что и водородные двигатели. А водород система «добывает» при помощи коллектора с электродами мембранного типа, который состоит из особого материала, способного при помощи химической реакции расщепить воду на кислород и водород.

Правда, в отличие от первых двух автомобилей, до серийного производства таких машин еще далеко. Genepax пока даже не успела запатентовать новый вид двигателя. Но тенденция уже складывается: автомобили на новых видах топлива перестают быть выставочной экзотикой и съезжают с подиумов на трассы.

По мнению экспертов, отсутствие новой технологии производства энергии не позволит Российской Федерации находиться в одном ряду с развитыми странами мира. Единственной реальной возможностью постепенного перевода экономики страны с «рельсов нефтяной узкоколейки» на скоростную магистраль будущего является создание индустрии, связанной с получением, хранением, транспортировкой водородных энергоносителей и производством различных видов топливных элементов. Переход в «водородную» эру потребует решения фундаментальных проблем теплофизики, электрохимии, гидромеханики, катализа, материаловедения и т. п.
Мнение

Эрнест Скурьят, автор проекта «Автономный стирлинг-генератор»:

– На мой взгляд, водород заслуживает положительную оценку в случае фундаментальных исследований его использования в топливных элементах мобильных телефонов или как вариант в поисках новых решений в энергетике. На сегодняшний день нет эффективных способов добычи, хранения и использования водорода в широком смысле. К тому же чистый водород – очень дорогое топливо. В данной теме согласен с мнением Джозефа Ромма, бывшего помощника министра энергетики США и автора книги «Водородное очковтирательство», который отметил, что, скорее всего, автомобили, работающие на водороде, достигнут показателей, которые ныне демонстрируют автомобили с гибридными двигателями (например, TOYOTA Prius) не ранее 2030 года.

По различным международным данным, 1 кВт-ч электроэнергии, выработанный топливным элементом, стоит от 103 до 400 долларов. Ни о каком коммерческом применении водорода для бытовых целей (кроме, например, ноутбуков) не может быть и речи. Электрифицировать сельскую местность России с помощью таких устройств не представляется возможным. В то же время стирлинг-генераторы небольшой мощности, как и водородные топливные элементы, экологически чисты, бесшумны, а стоимость вырабатываемой ими энергии в перспективе будет ниже стоимости электроэнергии, передаваемой на тысячи километров по линиям электропередачи крупными электростанциями.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 14 (106) июль 2008 года:

  • В Сургуте реконструируют теплосети

    Более 20 километров теплосетей будут реконструированы в этом году в Сургуте (Ханты-Мансийский автономный округ). Это почти в два раза больше, чем в предыдущем. Освоить такие большие объемы городские тепловые сети взялись благодаря введению новой инвестиционной программы развития центрального теплоснабжения Сургута на 2008‑2010 годы. Сейчас активная работа по реконструкции дворовых и магистральных сетей ведется одновременно на 35...

  • После РАО кулаками машут

    О закрытии РАО «ЕЭС России» еще в конце июня знали 30 процентов россиян, 24 процента «что‑то слышали» об этом, 43 процента впервые узнали, а 3 процента вообще затруднились ответить. Такие данные опубликовал Фонд «Общественное мнение» на основании результатов опроса, проведенного в 46 регионах России. По итогам опроса лишь 8 процентов наших соотечественников положительно оценили решение передать электростанции негосударственным ком...

  • Методика создания инноваций возвращается на родину

    В Санкт-Петербургском государственном университете прошел Второй международный форум «От науки к бизнесу», посвященный развитию инфраструктуры инновационного бизнеса. Важнейшие темы – методика создания инноваций и обучение этим методикам. Аллергия – беда, известная многим. Облегчить участь несчастных аллергиков можно одним из четырех способов – лекарствами, мазями для полости носа, носовыми фильтрами и масками (респир...

  • Преемник Чубайса рассчитывает на господдержку

    Одна из главных задач РАО «ЭС Востока» (Энергетические системы Востока) – энергохолдинга, пришедшего на смену РАО «ЕЭС России» в Дальневосточном регионе, – вложение средств в техническое совершенствование объектов энергетики Дальневосточного федерального округа. Это позволит не только решить внутренние проблемы края и избежать новых энергетических ЧП, но и снять инфраструктурные ограничения, чтобы иметь возможность выйти на ...

  • Подготовка к зиме – под контролем властей

    Соблюдение сроков ремонтной программы ОАО «Енисейская ТГК» обязательно и контролируется не только руководителями энергокомпании, но и администрацией Красноярска и Красноярского края, а также ведомственными и надзорными органами. Один из путей повышения надежности теплоснабжения Красноярска – реализация инвестиционной программы развития теплосетей города, разработанной ОАО «Енисейская ТГК (ТГК-13)» совместно с администрацией и утв...