Водородное решение

РАЙНКЛИФФ, штат НЬЮ-ЙОРК – Правительства и бизнесмены по всему миру постоянно призываются делать больше инвестиций в солнечную, ветровую и геотермальную энергию, а также в биотопливо. Однако в Соединенных Штатах, в отличие от Европы и Азии, обсуждение водородной энергетики и топливных элементов в системных масштабах как революционного решения для энергетики практически отсутствует. Это необходимо изменить: эти чистые, возобновляемые источники энергии обещают не только снабжение основных потребителей электроэнергии при нулевом уровне загрязняющих выбросов, но и чистое топливо для легковых и грузовых автомобилей – крупнейших загрязнителей.

В настоящее время многие слышали о планах больших автопроизводителей – в том числе Honda, Toyota и Hyundai – запустить производство автомобилей на водородных топливных элементах в коммерческих масштабах к 2015 году. Daimler, Ford и Nissan планируют выпустить подобные автомобили к 2017 году. Германия планирует построить по меньшей мере 50 водородных заправочных станций к 2015 году, тем самым заложив основу для сети, покрывающей всю страну. Япония и Корея объявили об аналогичных планах.

Однако еще более значимым, хотя и менее освещенным посланием является то, что некоторые европейские страны, особенно Германия, запустили программы, которые сочетают возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, с водородным механизмом ее хранения, что сделает возможным создание чистых и стабильных электросетей с нулевым уровнем выбросов, которые не требуют угля, нефти или ядерной энергии.

Действительно, по результатам своего нового исследования двое американских ученых, Уиллетт Кемптон и Кори Будишак, утверждают, что сочетание возобновляемых источников энергии и хранение энергии на базе водорода может полностью обеспечить энергией большую энергосистему уже к 2030 году при расходах, сопоставимых с сегодняшними. Кемптон и Будишак разработали компьютерную модель для ветровых и солнечных элементов с водородным хранением, которые будут обеспечивать потребности одной пятой электросети США. Кемптон утверждает, что результат противоречит «общепринятому мнению о том, что возобновляемые источники энергии слишком дороги и ненадежны». По словам Будишака: «Например, используя для хранения водород, мы можем запустить энергосистему, которая на сегодняшний день 99,9% времени способна выдавать 72 гигаватта электроэнергии, используя 17 ГВт солнечной энергии, 68 ГВт энергии морского ветра и 115 ГВт материкового ветра».

Их исследование предоставляет научную поддержку нескольким проектам, проводимым в Европе, которые направлены на доказательство того, что газообразный водород, полученный из воды при помощи электролиза, – его можно представить как природный газ за вычетом загрязняющего углерода – и его хранение, например, в подземных соляных пещерах, может сгладить колебания, присущие солнечной и ветровой энергии. Они отчасти основываются на двух недавних исследованиях Стэнфордского университета и Института Карнеги, которые позволили сделать вывод, что «в ветре находится достаточно энергии, чтобы обеспечить энергией всю цивилизацию», ‑ как сказал Кен Калдейра, ученый из Института Карнеги, занимающийся изучением атмосферы.

Последние исследования, которые планируется провести за пределами Брюсселя в этом году, объединены в проект с замечательным названием «Дон Кихот» («Демонстрация новой качественной инновационной концепции получения водорода от ветровой электротурбины»), который призван указать на возможность хранения и транспортировки энергии в масштабах энергетической компании и заправки топливных элементов для вилочных погрузчиков. Партнерами данного проекта являются бельгийская продуктовая цепь, Европейская комиссия, а также различные европейские организации и компании. Канадская компания Hydrogenic предоставляет свои электролизеры и топливные элементы.

Secure your copy of PS Quarterly: Age of Extremes
PS_Quarterly_Q2-24_1333x1000_No-Text

Secure your copy of PS Quarterly: Age of Extremes

The newest issue of our magazine, PS Quarterly: Age of Extremes, is here. To gain digital access to all of the magazine’s content, and receive your print copy, subscribe to PS Premium now.

Subscribe Now

Между тем в декабре недалеко от Берлина пять компаний запустили пилотный проект стоимостью 10 миллионов евро (13 миллионов долларов США) в главном берлинском аэропорту Шонефельд, расширяя и преобразуя существующие водородные заправочные станции в CO2-нейтральные, связывая их с находящимися по соседству ветряными фермами. Ранее в прошлом году два немецких поставщика коммунальных услуг, Thüga и E.ON, анонсировали открытие двух демонстрационных газовых установок. И первые в мире гибридные силовые установки на возобновляемой энергии и водороде, производящие как электроэнергию, так и водород в качестве автомобильного топлива, начали свою работу осенью 2011 года.

В прошлом году канцлер Германии Ангела Меркель лично заложила краеугольный камень завода, посылая мощный сигнал о серьезности ее отношения к переходу Германии на чистые и возобновляемые источники энергии. Действительно, столь известный Energiewende, или энергетический переход, о котором она объявила в 2010 году, возможно, является одним из самых дерзких поступков правительства в отношении экологии.

По словам известного писателя и эколога Билла Маккиббена, Германия находится в авангарде международной борьбы с изменением климата: «Явная альтернатива и лучшие новости 2012 года прибыли из Германии – единственной крупной страны, которая восприняла изменение климата всерьез…. Прошлым летом были дни, когда [немцы] получали более половины используемой электроэнергии от солнечных батарей». Фактически, водородные технологии станут неотъемлемой частью развивающейся энергосистемы Германии, основанной на возобновляемых и альтернативных источниках.

Движение Германии к возобновляемым источникам энергии, скорее всего, имеет гораздо более обширное позитивное воздействие. В серии из шести статей «Немецкий отказ от атома» в «Бюллетене ученого-атомщика» (Bulletin of the Atomic Scientist) утверждается, что отказ от ядерной энергии уже «приносит измеримые экономические и экологические выгоды».

В более широком смысле, Лутц Мец, политолог Свободного университета Берлина, утверждает, что сдвиг страны «заметно отвязал энергоснабжение от экономического роста» и что «скорее развитиеEnergiewende, а не постепенный отказ от атома» подразумевает «продолжение реформ социальной, экономической, технологической и культурной политики Германии».

И чего, спрашивается, ждут отстающие страны?

https://prosyn.org/75sgGWYru