Каким должно быть топливо будущего

Содержание

Реальные водородные авто – ТОП-7 моделей

Серийного транспорта с водородными двигателями почти нет. Но в списках продукции нескольких автопроизводителей можно найти несколько машин, которые выпускались в количестве больше 1-2 выставочных экземпляров.


Цена на них не способствует повышению спроса, но у каждого авто есть свои впечатляющие особенности – от большого запаса хода до приличной динамики.

Toyota Mirai

Toyota Mirai

Модель известной японской марки создана после десятков лет разработок. Компания «Тойота» занималась технологией больше 23 лет, после чего выпустила автомобиль Mirai сначала на японский ,а затем на американский рынок.

На автомобиле установлен фронтальный радар, а бортовая система распознаёт препятствия и автоматически включает тормоза. Ещё одна система помощи водителю контролирует полосу движения, подавая водителю сигнал при смещении в сторону.

Для управления навигацией и контроля микроклимата в салоне автомобиля установлено два сенсорных экрана.

Honda Clarity

Honda Clarity

Первые продажи автомобиля FCX Clarity ещё одного известного автоконцерна Honda были отмечены в 2016 году.

Машина способна проехать до 600 км – это максимум для такого транспорта и больше, чем у любого электрического авто в нормальном режиме езды. Притом, что заряжается водородная модель всего за 5 минут.

Купить машину можно было в конце 2000-х годов в японских и калифорнийских салонах – именно в этом штате крупнейшая в мире инфраструктура для такого транспорта.

Продажи автомобиля продолжались до 2014 года, после чего компания заявила о выходе ещё одной версии – Clarity Fuel Cell.

Заявленная стоимость модели – почти 8 миллионов иен ($72 тысячи), на 5% выше, чем у главного конкурента, модели Toyota Mirai. На одной заправке водородным топливом под давлением 700 атм. машина сможет проехать до 650-700 км.

Ford Airstream

Ford Airstream

Автомобиль Ford Airstream – разработанная в 2007 году концепция гибридного авто – с электромотором и водородными элементами.

Впервые представили её в Детройте, а базой для разработки послужила разработка HySeries Drive. Кроме водородных топливных элементов машина использует для движения Li-Ion батареи. Аккумуляторы могут заряжаться от работающего на водороде двигателя.

Работая на электричестве, машина проезжает до 40 км – это примерно 40% общей мощности АКБ. После этого включается мотор на водороде.

Mercedes-Benz GLC F-CELL


Mercedes-Benz GLC F-CELL

Компания Mercedes-Benz разработала машину GLC F-Cell, разработчики которой утверждают о возможности проехать до 50 км на электричестве и до 500 км – на водородном топливе. Бак для водорода заполняется в течение 3 минут.

Автомобиль поступил в продажу в 2017 году и стал первым серийным транспортным средством, в котором есть и водородные топливные элементы, и возможность зарядки от электрической розетки.

Покупателями только что сошедших с конвейера авто стали несколько немецких министерств, фирмы H2 Mobility и NOW, железнодорожная компания Deutsche Bahn, администрации городов Гамбург и Штутгарт.

Водителю доступно три режима – гибридный, для оптимального распределения энергии между двумя источниками, F-Cell – для работы только с водородом и Charge, позволяющий аккумулятору заряжаться во время движения.

Предполагается, что машина будет использоваться в качестве обычного электрокара на небольших расстояниях, и как авто на водородном топливе при поездках на значительные дистанции.

Pininfarina H2 Speed

Pininfarina H2 Speed

Водородный автомобиль Pininfarina создан одноимённой итальянской компанией, занимающейся разработками дизайна спорткаров.

Транспортное средство получило систему рекуперативного торможения и контроля тяги. Стоит оно целых 2,5 миллиона долларов, поэтому отсутствие Pininfarina H2 Speed в продаже нельзя назвать серьёзной проблемой – купить бы её смогли немногие. Кроме двигателя, работающего на водороде, авто комплектуется аккумулятором на 20 А-ч и электромоторами общей мощностью 370 кВт.

BMW Hydrogen 7

BMW Hydrogen 7

Машина, работающая на жидком водороде и бензине. Транспортное средство создано на базе популярной BMW «семёрки», но получило не только бензобак на 74 литра и водородный баллон на 8 кг. Максимальный пробег на водороде – 480 км, на бензине – 300 км.

Hyundai Nexo

Hyundai Nexo

Компания Хендай одна из первых занялась продажами серийных авто на водороде.

Хотя о массовых продажах модели Nexo говорить не приходится – она предназначена только для определённых рынков и выпускается в ограниченном количестве. Запас хода автомобиля – 600 км.

Причины интереса к водородному транспорту

Использование водорода в качестве энергоносителя позволит как существенно сократить потребление ископаемых углеводородных топлив, так и значительно продвинутся в решении экологической проблемы снижения загрязнения атмосферы городов вредными для здоровья человека составляющими выхлопных газов автомобилей и тепловозов.

В 2009 году примерно 25 % выбросов углекислого газа в атмосферу Земли производилось в результате работы разного рода транспорта. По оценке МЭА, уже к 2050 году это число удвоится и продолжит расти по мере того, как в развивающихся странах будет увеличиваться количество личных автомобилей. Кроме углекислого газа в атмосферу выбрасываются оксиды азота, ответственные за увеличение заболеваемости астмой, оксиды серы, ответственные за кислотные дожди и т. д.

В морском транспорте зачастую используются низкокачественные дешёвые сорта топлива. Морской транспорт выбрасывает оксидов серы в 700 раз больше, чем автомобильный транспорт. По данным International Maritime Organization выбросы СО2 морским торговым флотом достигли 1,12 млрд тонн в год.

Другой причиной повышения интереса к водородному транспорту является рост цен на энергоносители (в настоящее время подавляющее их большинство — уголь, нефть и их производные), дефицит топлива, стремление различных стран обрести энергетическую независимость.

Прекратите издеваться над читателем

Я не сторонник ссылок на иноязычные тексты, но в данном случае в указанной ссылке написано «Engine designers have two basic approaches to take with HICE: they can opt for a lean-burn strategy, which minimizes NOx emissions but has an effect on power, or they can go for a richer fuel mixture, which ups the power, but also increases NOx». Степень значительности снижения или повышения выбросов нужно брать не из рекламной шелухи ангажированных шарашек, а из научно-технических отчётов, научных статей и монографий. Последующие фразы в указанном тексте показывают, что у Тойоты-Приус выбросы окислов азота увеличились. Опять же, оценка «незначительно» не говорит ни о чём, хотя в этом случае было бы достаточно нескольких конкретных чисел. Прошу также не применять в дискуссии экспрессивные выражения Ваших эмоций. —Egor 12:41, 14 января 2010 (UTC)

Полгода прошло. slightly по-прежнему переведено, как «значительный». Хахахаха. Представляю, сколько журналюг перепечатали в газетах эту чушь. Кузнецов 04:59, 15 июля 2010 (UTC)

Необычные свойства несуществующего материала

Еще в 1935 году физики и Бэлл Хантингтон и Юджин Вигнер предсказали теоретическую возможность перехода водорода в металл. Во второй половине ХХ века начались попытки теорию воплотить в жизнь. В 2011-ом о получении жидкого металлического водорода в Химическом институте общества Макса Планка заявили Михаил Еремец и Иван Троян. В середине 2016 года группа, возглавляемая Исааком Сильвером, опубликовала сообщение о таком же результате. Тех и других коллеги жестко раскритиковали.

Конечно, новый металл должен обладать настолько необычными свойствами, что аналогов ему на нашей Земле нет. Но не только уникальность привлекает ученых, стремящихся его синтезировать. Если когда-то такое и случится, то полученный материал будет обладать сверхпроводимостью даже при комнатной температуре, чего до сих пор никто не может добиться. Также жидкий металлический водород, который достаточно удобно хранить и транспортировать, сможет запасать огромную энергию, что серьезно повлияет на космические разработки.

Источник фотографии: pixabay.com

Трудно представить, какие перспективы открываются перед наукой и практикой с получением такого материала. Во-первых, это не то что дешевое сырье, оно вообще бесплатное, т. к. водород – один из самых распространенных химических элементов, который легко получить из воды. При добыче такого сырья и использовании полученного топлива экосистеме не наносится никакого вреда. А ведь сегодня 80% мировой энергетики работает на угле, нефти и газе, т. е. на угле­водородном топливе. Использование их в промышленности и быту приводит к негативному воздействию на окружающую среду, что мы на себе уже и ощущаем. Да и низкая их эффективность вынуждает искать более подходящие источники энергии. 

2019

Британцы превратили электричку в водородный поезд

На железнодорожной выставке Rail Live 2019 представлен прототип первого британского водородного поезда HydroFlex. Состав из четырех вагонов представляет собой модифицированную версию электропоезда класса 319 и, возможно, в этом году появится на железных дорогах Великобритании, сообщает IEEE Spectrum.

Железные дороги Великобритании — самые старые во всем мире, их протяженность составляет почти 16 тысяч километров. При этом электрифицировано чуть больше половины железных дорог страны, на неэлектрифицированных участках ходят дизельные поезда. По данным правительственной рабочей группы по декарбонизации транспорта, в 2016-2017 годах пассажирские поезда Великобритании потребили 3,5 миллиарда киловатт-часов электроэнергии и 501 миллион литров дизельного топлива, что в совокупности эквивалентно 2,9 мегатоннам углекислого газа.

Великобритания (как и некоторые другие страны) намерена со временем отказаться от использования дизельных поездов — окончательная замена почти четырех тысяч дизельных поездов запланирована к 2040 году. Электрификация путей обходится дорого, поэтому железнодорожные операторы ряда стран в качестве экологичной альтернативы дизелю в последние годы всерьез стали рассматривать водородные поезда. Французская компания Alstom, например, представила свой водородный поезд еще в 2016 году, а два года спустя эти водородные поезда стали курсировать по одному из маршрутов в Германии.

Инженеры из Бирмингемского железнодорожного исследовательского центра и компании Porterbrook модифицировали электропоезд класса 319, превратив его в гибридный состав HydroFlex. Получившийся поезд из четырех вагонов по-прежнему может передвигаться, получая электричество от электросети (как по проводам, так и через контактный рельс), однако в одном из вагонов установлена 100-киловаттная топливная ячейка, литий-ионные батареи и 20 килограммов сжатого водорода. Предполагается, что поезд большую часть пути поезд питается от контактной сети, а когда такой возможности нет — использует запасы водорода.

Пока что разработчики продемонстрировали возможности HydroFlex на железнодорожном испытательном полигоне в Уорикшире, но планируют уже в этом году при поддержке Министерства Транспорта перейти к испытаниям водородного поезда на основной железнодорожной сети Великобритании.

Bosch объявила о массовом производстве водородных топливных элементов

29 апреля 2019 года Bosch объявила о начале массового производства водородных топливных элементов. С их помощью запас хода электромобилей вырастет, а грузовой автотранспорт станет менее вредным для окружающей среды.

Партнёром Bosch по серийному выпуску топливных элементов стала шведская Powercell. Совместными усилиями компании разрабатывают элементы с полимерной твердоэлектролитной мембраной, которые Bosch будет производить по глобальной лицензии.

Как сообщает агентство Reuters, заправка водородных баллонов требует гораздо меньше времени по сравнению с аккумуляторами, что делает их более предпочтительными для использования в электромобилях, позволяя им дольше ездить на электротяге.

В марте 2019 года китайская компания Wuhan Grove Hydrogen Automobile представила водородный автомобиль с запасом хода около 1000 км. По словам разработчиков, баллоны заправляются всего за несколько минут.


К концу апреля 2019 года выпускается немного моделей водородных автомобилей. Среди них — Toyota Mirai, Honda Clarity и Hyundai Nexo. Запас хода на одной заправке у них составляет 502 км, 750 км и 595 км соответственно.

В Bosch говорят, что один литр водорода содержит столько же энергии, сколько в трех литрах дизельного топлива. По прогнозам компании, к 2030 году топливные элементы на водороде будут использоваться в каждом пятом электрокаре.

По правилам Евросоюза, выбросы углекислого газа (CO2) от грузовых автомобилей должны быть сокращены на 15% к 2025 году и на 30% — к 2030 году, что вынуждает автопроизводителей перейти на гибридные и электрические силовые установки.

Массовому распространению водородных автомобилей мешают высокая стоимость производства, отсутствие инфраструктуры и сложности хранения водорода. Зато топливные элементы обеспечивают машинам стремительное ускорение, бесшумную работу и отсутствие выбросов (кроме безвредного водяного пара).

Критика водородного транспорта

  • Смесь водорода с воздухом взрывоопасна. Водород более опасен, чем бензин, так как горит в смеси с воздухом в более широком диапазоне концентраций. Бензин не горит при лямбда менее 0,5 и более 2, водород при таких соотношениях горит великолепно. Но водород, хранящийся в баках при высоком давлении, в случае пробоя бака очень быстро испаряется. Для транспорта разрабатываются специальные безопасные системы хранения водорода — баки с многослойными стенками, из специальных материалов и т. д. (К примеру, бак из нанотрубок, заполненных водородом.) Но всё равно это в целом удорожает весь цикл эксплуатации транспортного средства, ложась расходами на плечи потребителя.
  • Водородная силовая установка на базе традиционного ДВС значительно сложнее и дороже в обслуживании, чем обычный ДВС (особенно дизельный). По данным Массачусетского технологического института, эксплуатация водородного автомобиля на данном этапе развития водородных технологий обходится в сто раз дороже, чем бензинового.
  • Пока нет достаточного опыта эксплуатации водородного транспорта.
  • Нет возможности быстрой дозаправки в пути из канистры или от другого автомобиля.
  • Для заправки водородом требуется построить сеть заправочных станций. Для заправочных станций, заправляющих автомобили жидким водородом, стоимость оборудования выше, чем для заправочных станций, заправляющих автомобили жидким топливом (бензином, этанолом и дизельным топливом). (Согласно GM, строительство 12 тысяч водородных заправочных станций в 2005 году оценивалось в $12 млрд, то есть $1 млн на одну заправочную станцию, в то время как комплект оборудования для бензиновых заправочных станций стоит от $40 тыс., в среднем $100-200 тыс.) .
  • Цена 8 евро за литр (500 руб)..
  • Летучесть водорода самая высокая среди газов. Таким образом, водород трудно сохранить в жидком виде, это затрудняет хранение водорода, транспортировку и использование в баке, так как топливо полностью испарится из бака за короткое время. За девять дней испаряется полбака топлива BMW Hydrogen
  • В настоящий момент водород производится путём расхода значительного количества электроэнергии

Как хранят добытый для использования в автомобилях водород

Следующий задачей для водородной энергетики является процесс хранения водорода, оно возможно в трех формах: в виде сжатого газа, в сжиженном или адсорбированном состоянии, когда газ удерживается в поглотившем его веществе.

Так или иначе в каждом из этих случаев приходится решать определенную проблему: сжатый газ, несмотря на свою плотность, все-таки занимает немало места, жидкий — требует низких температур, а в случае третьей формы — это поиск подходящего материала для удержания летучего топлива, обладающего высокими поглощающими свойствами и подходящими условиями аккумуляции газа (в основе своей это углеродные наноструктуры с различными вариациями).

Следующий этап в транспортировке водорода к конечному пользователю — заправка. Различают мобильные, стационарные и домашние заправочные системы. В основном в них используется газообразный водород, хотя есть и станции, работающие с жидким топливом. В данном случае все зависит от автомобиля. Например, BMW Hydrogen 7 потребляет наряду с бензином жидкий водород, а вот его конкурент от General Motors — Opel Zafira Hydrogen 3 использует 2 бака под сжатый и сжиженный газы.

Каким образом используется водород

Если брать во внимание все существующие требования к альтернативным видам топлива, то водородное является самым оптимальным источником энергии. При получении его с помощью воды, можно надеяться в его неисчерпаемость

Кроме того, водородное топливо не приносит вреда окружающей среде.

Уже существует небольшое количество автомобилей с двигателями на водородном топливе, но массовости ещё нет. Хотя со временем это планируется.

За основу работы автомобильного двигателя на водородном топливе берется реакция молекул воды, то есть их деление на кислородные и водородные составляющие. В наше время на основе данной реакции работают два направления:

  • работа двигателей внутреннего типа сгорания;
  • питание электродвигателя на водородных компонентах.
  • Чтобы понять, как они работают, следует разобраться в основных принципах.

Водородные двигатели внутреннего сгорания

Относительно этого есть свои определенные нюансы. Во время работы происходит накаливание до высоких температур и соответственно сжатие, которое, в свою очередь, вызывает реакцию газа со всеми металлическими деталями механизма, а также со смазочными веществами. Если происходит даже небольшая его утечка, возможна контактная реакция с горячим коллектором, в результате чего возникает пламя. Для обеспечения безопасности рекомендуется использование роторного мотора. Поскольку между коллекторами есть определенное расстояние.

Принципы работы системы зажигания в автомобильных двигателях на водородном топливе тоже претерпевают некоторые изменения. Между работой автомобильного двигателя с внутренним типом сгорания и работой электродвигателя на основе водородных компонентов есть отличие по КПД. Но все недостатки вполне возможно исправить в будущем, поскольку это новое изобретение.

Агрегаты, работающие от водородных батарей

В основе работы таких агрегатов лежат свойства электромагнитной индукции. Этот принцип также используется при функционировании аккумуляторов из свинца. Процент КПД равен 45.

Осуществить проход через структуру мембраны под силу протонам. Данная мембрана разделяет собой заряды электродов. Таким образом, водород подается на анод, а кислород в свою очередь на катод. Проходящие через структуру мембраны протоны двигаются в сторону катода, в результате чего происходит реакция. Впоследствии происходит образование жидкости и электрического тока. Электричество бежит по проводам к электромотору и, таким образом, питает автомобильный двигатель энергией.

Смеси традиционных видов топлива с водородом

Широкое внедрение водородного топлива пока сдерживается более высокой ценой водорода по сравнению с привычным жидким и газовым топливом, отсутствием необходимой инфраструктуры. Промежуточным решением могут стать смеси традиционного топлива с водородом. Водород может использоваться для улучшения воспламеняемости бедных смесей в ДВС, работающем на традиционных видах топлива. Например, HCNG — смесь водорода с природным газом.

Делаются установки, производящие водород из дистиллированной воды на борту транспортного средства. Далее водород добавляется к дизельному топливу. Такими установками оснащаются тяжелые грузовики и горная техника. Считается, что это позволяет сократить расход топлива и увеличить мощность двигателя и уменьшить экологическую вредность выбросов, хотя существуют и другие точки зрения.

Солнечная энергия — технология будущего

В начале статьи мы упоминали различные новые технологии получения энергии. Фотоэлектрические системы (или солнечные батареи) – это еще одна «технология будущего», применяющаяся уже сегодня.

Сейчас многие используют солнечные батареи в качестве основного или резервного источника электроэнергии для жилых домов и офисных зданий. Если вы недавно были на море, то могли заметить, что в навигационных буях также применяют энергию солнечных батарей. Уже давно они «взяты на вооружение» военными: во время операции «Буря в пустыне» полевые радиостанции были оснащены облегченными солнечными батареями ECD.

В будущем масштабы использования солнечных батарей будут только расти. Недавно компания ECD, в сотрудничестве с Texaco, предложила технологию использования энергии солнца для электроснабжения нефтедобывающего оборудования на нефтяном месторождении площадью двести гектаров в Бейкерсфилде (штат Калифорния). Ранее для добычи трех баррелей нефти один сжигали в парогенераторе. Использование солнечной энергии не только приведет к снижению расхода невосполнимых ресурсов, но и уменьшит вредные выбросы и шум.

Основные характеристики водородных автомобилей

Главные игроки автомобилестроительного рынка уже имеют опытные образцы своей продукции, использующие водород в качестве топлива. Можно уже определённо выделить отдельные технические характеристики таких машин:

  • максимально развиваемую скорость до 140 км/час;
  • средний пробег от одной заправки 300 км (некоторые производители, например, Тойота или Хонда заявляют вдвое большую цифру – 650 или 700 км, соответственно, на одном лишь водороде);
  • время разгона до 100 км/час с нуля – 9 секунд;
  • мощность силовой установки до 153 лошадиных сил.

Совсем неплохие параметры даже для бензиновых двигателей. Пока ещё не наметился крен в сторону ВДВС, использующего сжиженный Н2 или машин на ВЭ, и непонятно, какой из этих типов двигателей достигнет лучших технических характеристик и экономических показателей. Но сегодня больше выпущено моделей машин с электроприводом, работающих от ВЭ, которые дают больший КПД. Хотя расход водорода для получения 1 кВт энергии меньше в ВДВС.

Основные характеристики водородных автомобилей


Главные игроки автомобилестроительного рынка уже имеют опытные образцы своей продукции, использующие водород в качестве топлива. Можно уже определённо выделить отдельные технические характеристики таких машин:

  • максимально развиваемую скорость до 140 км/час;
  • средний пробег от одной заправки 300 км (некоторые производители, например, Тойота или Хонда заявляют вдвое большую цифру – 650 или 700 км, соответственно, на одном лишь водороде);
  • время разгона до 100 км/час с нуля – 9 секунд;
  • мощность силовой установки до 153 лошадиных сил.

Совсем неплохие параметры даже для бензиновых двигателей. Пока ещё не наметился крен в сторону ВДВС, использующего сжиженный Н2 или машин на ВЭ, и непонятно, какой из этих типов двигателей достигнет лучших технических характеристик и экономических показателей. Но сегодня больше выпущено моделей машин с электроприводом, работающих от ВЭ, которые дают больший КПД. Хотя расход водорода для получения 1 кВт энергии меньше в ВДВС.

Эвкалипт

Реактивное топливо стараниями ученых Австралийского национального университета в Канберре в будущем может перестать быть токсичным. Дело в том, что специалисты нашли способ производить этот вид топлива из натурального материала — эвкалипта. 

Все дело в определенных монотерпенах, которые являются неотъемлемой частью эвкалиптового масла. Такие вещества, как лимонен и пинен, могут в результате катализа превратиться в самое настоящее реактивное топливо для самолетов. В будущем будет возможно встраивать гены эвкалипта, обеспечивающие выработку терпенов, в геном бактерий и дрожжей, превращая их в биофабрики, производящие топливо.

Недостатки статьи

Название и определение предмета статьи не обосновано авторитетными источниками информации. Термин бытовой, а не энциклопедический, трактовать его можно как угодно. От некорректного определения предмета идут недостатки текста, который начинается, как уже отмечено, с недостоверных рекламных заявлений. В целом, несмотря на многочисленные ссылки, значительная часть информации неэнциклопедична и нарушает требования НТЗ. —Egor 08:19, 10 января 2010 (UTC)

Название, может быть, нормальное, но определение — ни о чём. Под это определение подходит, разве что, ДВС на водороде или что-нибудь аналогичное, например паровой двигатель с водородным отоплением. Топливные элементы, несмотря на своё название, используют водород не в качестве топлива, ибо первый выделяет совсем немного тепла и никак это тепло не утилизирует. И уж тем более не подходят топливные элементы на природном газе и прочих органических топливах.Tucvbif 01:01, 24 января 2010 (UTC)

Водородный мир

Наиболее активно внедряет водородные технологии Япония, сильно зависимая от импорта углеводородов.

В стране еще в 2014 году была принята дорожная карта по построению общества, базирующегося на водороде.

Согласно программе, использование водорода должно вырасти с 200 тонн в 2018 году до 10 млн тонн в 2050 году. Уже сейчас японский автопарк насчитывает около 2,5 тысяч машин с водородным двигателем. Одновременно активно прорабатываются планы по закупкам Японией водорода из Австралии. Правда, этот газ будет получен за счет нефтепереработки.

Китай летом 2019 года выпустил «Белую книгу» о китайской водородной энергетике и топливных элементах, согласно которой к 2050 г. водород будет составлять 10 % от энергопотребления страны или 60 млн тонн в год. Уже к 2030 году автопарк КНР должен вырасти до 2 млн машин на водородных топливных элементах.

Шанхай собирается построить в районе Цзядин водородную энергетическую гавань мирового класса с целью создания надежной производственной цепочки для водородного транспорта. На её базе сформируется промышленный кластер площадью 2,15 кв. км и с объемом выручки 7,23 млрд долларов в год.

В Европе в 2017 году была запущена «Объединенная технологическая инициатива по топливным элементам и водороду» (Fuel cells and hydrogen joint undertaking). Она призывает к активному использованию водорода в рамках энергетического перехода и инвестированию в водородные проекты на общую сумму 1,8 млрд евро в ближайшие пять лет. Две провинции Нидерландов, Гронинген и Дренте, планируют совместно создать на своих территориях «Водородную долину» — проект, основанный на использовании водорода, получаемого из воды с помощью возобновляемых источников энергии. Он включает 33 конкретных проекта, среди которых:

  • строительство подземного водородного хранилища в соляных пещерах в Зюйдвендинге,
  • создание сети водородных заправочных станций,
  • добавление водорода и синтез-газа в существующие газопроводы.

В проекте будут участвовать Shell, Nuon, Engie, BioMCN (производитель биометанола), Gasunie и другие компании.

В Великобритании начинается пилотный проект, в рамках которого водород будет добавляться в трубопроводный газ, используемый для отопления. Сначала этот эксперимент затронет 130 домов. В случае успеха он будет расширен.

На другом конце света — в Чили — в 2017 году компания Enel Green Power запустила первую в мире стопроцентно чистую коммерческую микросеть электроэнергии на водороде. Работу сети обеспечивает комплекс гибридных накопителей, состоящих из солнечной электростанции, а также системы водородных и литиевых батарей.

Примечания

  1. Любимцев В. В. «Вопросы и ответы» — М.: Дрофа, 1995; ISBN 5-7107-0448-2
  2. Мацкерле Ю. 19.Водород и возможности его применения в автомобиле // Современный экономичный автомобиль = Automobil s lepší účinností / Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А.Р. Бенедиктова. — М.: Машиностроение, 1987. — С. 273 — 282. — 320 с.
  3. Candace Lombardi.  (англ.). CNET (13 August 2007). Дата обращения 22 января 2019.
  4.  (недоступная ссылка). Дата обращения 5 ноября 2009.
  5. . Дата обращения 3 апреля 2013.
  6.  (недоступная ссылка). Дата обращения 5 сентября 2019.
  7. Nihon Keizai Shimbun July 15, 2003
  8.  (недоступная ссылка). Дата обращения 5 ноября 2009.
  9.  (недоступная ссылка). Дата обращения 27 октября 2009.
  10.  (недоступная ссылка). Дата обращения 27 октября 2009.
  11. . Современная АЗС.
  12.  (недоступная ссылка). Дата обращения 11 января 2008.
  13. Victoria Garza.  (англ.). Norway Today (18 June 2019). Дата обращения 21 июня 2019.
  14. Victoria Garza.  (англ.). Norway Today (12 June 2019). Дата обращения 21 июня 2019.
  15. . www.xinhuanet.com. Дата обращения 21 июня 2019.
  16. Цитата: «Сейчас на производство одного кубометра молекулярного водорода на электролизных заводах нужно затратить в среднем от четырех до пяти киловатт энергии. Всерьез говорить о водороде в качестве автомобильного топлива можно лишь в том случае, если он будет производится из энергии, которая может производиться на гидроэлектростанциях, либо на приливных электростанциях, либо из другого более дешевого альтернативного источника электроэнергии и не будет требовать сжигания ископаемого топлива, так как само ископаемое топливо (нефть, газ, уголь) является лучшей альтернативой водороду. Сейчас существуют проекты по строительству Мезенской и Пенжинской приливных электростанций и как вариант использования огромного количества энергии, вырабатываемой этими мощными станциями, является производство водорода с его последующей транспортировкой в более населенные части страны.

Принцип работы водородных автомобилей

Авто, работающее на водороде, призвано снизить атмосферные выбросы углекислого газа, а также других вредных примесей. Использование водорода для приведения в движение колёсного транспортного средства, возможно двумя различными способами:

  • применением водородного двигателя внутреннего сгорания (ВДВС);
  • установкой силового электрического агрегата, работающего от водородных элементов (ВЭ).

Водородный элемент состоит из следующих частей:

  • корпуса;
  • мембраны, пропускающей только протоны – она делит ёмкость на две части: анодную и катодную;
  • анода, покрытого катализатором (палладием или платиной);
  • катода с тем же катализатором.

Принцип действия ВЭ построен на физико-химической реакции, состоящей в следующем:

  • Водород подаётся в анодный отсек, где под действием катализатора его молекулы отдают свои электроны аноду.
  • Образовавшиеся протоны (Н+) поступают в катодную часть ВЭ, свободно проходя через мембрану, куда одновременно подаётся кислород.
  • Электроны устремляются по аноду в цепь питания электродвигателя автомобиля, приводя его в движение.
  • Под действием катализатора, подаваемые на катод электроны, соединяются с протонами (Н+), образуя молекулярный водород. Подача в камеру кислорода, способствует образованию молекул воды.

Таким образом, при движении автомобиля не выделяется углекислый газ, а лишь водяной пар, электричество и окись азота.

Факторы, сдерживающие внедрение водородных технологий

  • отсутствие водородной инфраструктуры (частично эту проблему можно разрешить в частности устройством домашних заправок при частных жилых домах).
  • Сложности в производстве водорода, из-за чего стоимость водорода, необходимого для 1 км. пробега автомобиля для потребителя значительно превышает аналогичную стоимость другого топлива[нет в источнике], и это при условии получения водорода из природного газа — при том, что способ не позволяет сократить эмиссию углерода в атмосферу, а значит не даёт преимуществ применения водорода вместо прямого сжигания углеводородов[нет в источнике]. Получение же водорода путём электролиза выходит ещё дороже, так как требует очень дорогих платиновых катализаторов, к тому же по оценкам Международного агентства по энергетике, при производстве водорода методом электролиза для удовлетворения нужд транспорта, к примеру во Франции, потребовалось бы увеличить производство электроэнергии вчетверо.
  • несовершенные технологии хранения водорода (см. статью Хранение водорода);
  • отсутствие стандартов безопасности, хранения, транспортировки и применения;
  • распространённые современные способы безопасного хранения водорода требуют большего объёма топливных баков, чем для бензина. Поэтому в разработанных на сегодняшний день автомобилях замена топлива на водород приводит к значительному уменьшению объёма багажника. Возможно в будущем эта проблема будет преодолена, но скорее всего за счёт некоторого увеличения габаритов легковых авто. (Для других классов автомобилей (автобусов, грузовых автомобилей, разнообразных специальных автомашин) проблема увеличения габаритов транспортного средства не столь остра. В частности, на автобусах топливные элементы могут размещаться на крыше кузова, подобно тому, как это делается, например, с троллейбусным электрооборудованием.

С этим читают