Как выглядит будущее водородной энергетики?

Дифференциация «серого», «голубого», «бирюзового» и «зеленого» водорода

В дополнение к безвредному для климата «зеленому» водороду также традиционно производится «серый» водород. Эта водородная энергия получается из сырой нефти или природного газа (CH4), например, путем разделения природного газа на водород и углекислый газ. «Серый» водород в настоящее время по-прежнему составляет значительную часть водородной экономики. Таким же образом производится и «голубой» водород, только полученный СО2 постоянно хранится под землей. «Бирюзовый» водород получают также из CH4. Однако здесь газ распадается на водород и твердый углерод. Затем углерод либо подвергается дальнейшей переработке в промышленности, либо, подобно CO2, хранится отдельно от производства «голубого» водорода.

Хранение и транспортировка

Хранение и транспортировка водорода в больших масштабах бросают вызов будущему водородной энергетики. В большинстве случаев водород хранится либо в газообразной форме при очень высоком давлении, либо в жидкой форме при очень низких температурах. Водород — очень легкий газ, имеет большой объем и требует много места для хранения. Для этого особенно подходят подземные хранилища. Однако исследователи уже работают над способами максимально энергоэффективного сжатия ценного энергоносителя водорода. Преимущество сжатого водорода состоит в том, что он не только имеет меньший объем, но и более высокую плотность энергии. Однако на данный момент сжатие по-прежнему связано со сравнительно высоким уровнем усилий и не подходит для массового использования.

Водородная энергетика в оборотном движении

Как упоминалось ранее, водород сжигается примерно в три раза эффективнее, чем бензин по массе. Поэтому с сегодняшней точки зрения использование водородной энергии в большегрузном транспорте и автобусах представляет особый интерес. Но водород как энергоноситель также становится многообещающим маяком надежды в автомобильной промышленности. Уже существуют первые водородные автомобили, которые заправляются сжатым водородом и вместо вредных выхлопных газов выбрасывают нейтральный для климата водяной пар. Автомобили, работающие на водородной энергии, уже имеют запас хода почти в два раза больше, чем у электромобилей. Однако по-прежнему отсутствует надежная инфраструктура, позволяющая этой технологии заменить обычные двигатели внутреннего сгорания на дорогах. Пока лишь очень немногие заправочные станции оборудованы водородными насосами.

В чем преимущества водородной энергетики?

1. Почти нет выбросов CO2 (особенно зеленого водорода).
2. Месяцы хранения энергии (в сосудах под давлением или газовых кавернах).
3. Устойчивая добыча ресурсов (например, энергия ветра, солнечная энергия).
4. Высокая плотность энергии (энергоэффективный и мощный, в 3 раза более мощный и энергоэффективный, чем ископаемое топливо).
5. Источник энергии для производства стали (устойчивая альтернатива углю).
6. Охлаждающая жидкость в силовых установках (может поглощать много тепла).
7. Нет необходимости в больших полезных площадях.
8. Время зарядки 5 минут на топливных насосах H2.
9. Водородный топливный элемент: тихий, низкие затраты на техническое обслуживание, большой радиус действия.
10. Возможно универсальное использование (промышленность, домашнее хозяйство, мобильность).

Каковы недостатки водородной энергетики?

1. Высокие затраты.
2. Нет развитой инфраструктуры.
3. Высокое потребление энергии для производства.
4. Частичное использование ископаемого топлива.
5. Хранение и транспортировка водорода затруднены.
6. Легковоспламеняющийся.
7. Технология еще не совсем зрелая.