Все о водороде — энергоносителе будущего

Цифровой океанHi-Tech

Время первого

Текст Виталий Кавтарадзе

Слишком горючий, легкий и взрывоопасный — водороду никогда не удавалось стать главным топливом человечества, хотя первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, крупнейшие дирижабли и лунные ракеты работали именно на нем. В XXI веке элемент номер один таблицы Менделеева снова может возглавить техническую революцию и на этот раз остаться лидером.

О водородном будущем говорили экологи, автопроизводители и журналисты ХХ века, но затем внимание переключилось на новые, более емкие литий-ионные аккумуляторы. Батареи заняли свое место в гаджетах и автомобилях, но людям зачем-то все еще нужно «классическое» химическое топливо, которое можно гонять по трубам и заправлять в баки. Почему нельзя просто передавать энергию по проводам?

Невероятный Халк

Водород можно сравнить со слишком сильным супергероем, которого зовут на помощь, только когда другие не смогли справиться с задачей. У него самая высокая удельная теплота сгорания среди всех веществ — примерно втрое выше, чем у бензина или природного газа. Серийные литий-ионные аккумуляторы имеют удельную плотность энергии около 300 Вт·ч/кг, а водород — 3300 Вт·ч/кг, в 11 раз больше.

Главная проблема зеленой электроэнергетики не в емкости батарей, а в потерях при передаче электричества на большие расстояния. Энергетики рассматривают водород как идеальный накопитель, который станет посредником между крупной электростанцией и потребителем. Сжиженный газ давно научились возить в цистернах и танкерах, кроме того, им удобно торговать в мировом масштабе, перекачивая вещество по существующим газопроводам. Вместо строительства новых линий электропередачи и трансформаторных подстанций достаточно просто получать водород электролизом* в районе генерации и развозить по дорогам.

*Электролиз — разложение воды на водород и кислород электрическим током.

Электродвигатели подводных лодок типа 212 (Германия) питаются от топливных ячеек, работающих на сжатом водороде

В зеленой экономике водороду также достается роль спасителя крупного транспорта. Сделать автомобиль на аккумуляторах сейчас нетрудно, но, например, авиалайнеры или морские контейнеровозы не смогут взять на борт батареи для путешествия между континентами. В 2020 году концерн Airbus представил дизайн трех самолетов концепции ZEROe, использующих жидкий водород вместо керосина. В военно-морских силах Германии с 2000-х служат дизель-электрические подлодки типа 212, на которых, помимо аккумуляторов, установлены водородные топливные элементы (см. далее), а сам водород хранится в виде невзрывоопасных твердых соединений с металлами (гидридов).

Водородный автобус в городе Хертен, Германия

Сжигать или не сжигать

Извлечь скрытую в водороде энергию можно поразному. Самый простой путь — снова смешать с кислородом и поджечь как обычное горючее. В этом случае энергия высвобождается быстро, что полезно для мощных машин. Авиалайнеры зеленой эры станут турбореактивными, но выхлоп будет состоять из водяного пара, а не углекислого газа. Инженерам не придется полностью менять концепцию дизайна самолетов. Достаточно будет адаптировать двигатели под повышенные температуры и нагрузки, а еще найти в фюзеляже место для увеличенных топливных баков — жидкий водород в 12 раз менее плотный, чем керосин.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Сколько отверстий в соломинке для питья? Сколько отверстий в соломинке для питья?

Есть определённые вопросы, на которые, кажется, есть ответы у всех спорщиков

Популярная механика
Новая Toyota Land Cruiser возвращается к своим внедорожным корням Новая Toyota Land Cruiser возвращается к своим внедорожным корням

Новая Toyota Land Cruiser — ретро-дизайн и мощный двигатель

4x4 Club
«Видеть надежду среди безнадежности»: Эдит Эгер о том, как победить страх «Видеть надежду среди безнадежности»: Эдит Эгер о том, как победить страх

В 16 лет Эдит Эгер попала в Освенцим, потеряла там родителей, но выжила

Forbes
Михаил Горбачев: «человек из позавчера и послезавтра» Михаил Горбачев: «человек из позавчера и послезавтра»

Человек, который пришел к власти слишком поздно для своего времени

Эксперт
Путь копытного: как люди одомашнили лошадь Путь копытного: как люди одомашнили лошадь

Как лошади покинули свою древнюю прародину и снова вернулись в нее одомашненными

Популярная механика
Избежать кассового разрыва: на что сократить расходы в период кризиса Избежать кассового разрыва: на что сократить расходы в период кризиса

В сложные времена бизнес должен сокращать расходы. Трудно понять, какие именно

Forbes
Из чайника или бутылки? Из чайника или бутылки?

5 главных мифов о питьевой воде

Лиза
Как почистить шторы, не снимая их с карниза Как почистить шторы, не снимая их с карниза

Методы чистки штор

Лиза
Гид по метавселенной Гид по метавселенной

Всё, что вы хотели знать о метавселенных, но боялись спросить

Robb Report
В поиске красоты В поиске красоты

Один из тех «резных сундуков темных палаццо, полных непостижимых сокровищ»

Seasons of life
Без паники Без паники

Как бороться с тревожностью, которая мешает жить

Лиза
Анна Варпаховская. Ангел навынос Анна Варпаховская. Ангел навынос

Удивительно, но Анна Варпаховская за сорок лет не слишком изменилась

Коллекция. Караван историй
Харуки Мураками. Отрывок из сборника рассказов «От первого лица» Харуки Мураками. Отрывок из сборника рассказов «От первого лица»

Отрывок из меланхоличного автофикшена Харуки Мураками «От первого лица»

СНОБ
Не друг и не враг: какова изнанка отношений Турции и России и каким видит Стамбул свое место на политической карте мира? Не друг и не враг: какова изнанка отношений Турции и России и каким видит Стамбул свое место на политической карте мира?

Турция для России — больше, чем сосед; немногим меньше, чем близкий родственник

Esquire
9 художников, в которых стоит инвестировать время, внимание и любовь 9 художников, в которых стоит инвестировать время, внимание и любовь

За кем следить и что искать на арт-рынке

РБК
Весне навстречу Весне навстречу

Куда поехать в путешествие, когда природа просыпается от зимней спячки

Отдых в России
Китайские палеонтологи описали дневную сову возрастом 6-9,5 миллиона лет Китайские палеонтологи описали дневную сову возрастом 6-9,5 миллиона лет

Древняя сова приходится родственником ястребиным совам и воробьиным сычам

N+1
Большие манёвры Большие манёвры

Интерьер для приверженцев американского неоклассического стиля

Идеи Вашего Дома
Что делать, если компьютер начал сильно шуметь? Как исправить проблему своими руками Что делать, если компьютер начал сильно шуметь? Как исправить проблему своими руками

Что проверить, если компьютер начал странно шуметь?

Популярная механика
Что делать, если вас раздражают привычки партнера? Что делать, если вас раздражают привычки партнера?

Претензии по мелочам могут подточить даже самые крепкие отношения

Psychologies
Кис-кис в каплях Кис-кис в каплях

Обычная вода может превратиться в перекись водорода

Наука и жизнь
Что такое стоицизм и как античная философия поможет тебе сохранить самообладание сейчас Что такое стоицизм и как античная философия поможет тебе сохранить самообладание сейчас

Стоицзм — практическое пособие о том, как справиться со страхами и тревогой

Maxim
Фрагменты воспоминаний о встречах с Юрием Михайловичем Лотманом Фрагменты воспоминаний о встречах с Юрием Михайловичем Лотманом

О гостеприимстве Лотмана, его нелюбви к снобизму и дипломатических способностях

Полка
Жизнь и смерть Жизнь и смерть

После всех своих странствий Эдуард Лимонов возвращается в Москву

Esquire
10 военных фильмов 10 военных фильмов

Лучшие военные/антивоенные фильмы

Weekend
Почему мы все становимся нарциссами? Почему мы все становимся нарциссами?

Связаны ли социальные сети и нарциссизм?

Популярная механика
Проект Icarus по наблюдению за миграциями животных с борта МКС остановлен по инициативе «Роскосмоса» Проект Icarus по наблюдению за миграциями животных с борта МКС остановлен по инициативе «Роскосмоса»

Работа проекта Icarus, программы по отслеживанию миграций животных с помощью МКС

N+1
Шутить изволите? Шутить изволите?

О чем говорит твое чувство юмора

Лиза
Дикий Запад: причины успеха, гениальности и безумия Канье Уэста Дикий Запад: причины успеха, гениальности и безумия Канье Уэста

Почему безумие и гениальность — это две стороны одной медали Канье Уэста

Forbes
Открыть в приложении