В обозримом будущем водород может пополнить список традиционных энергоносителей - вместе с нефтью, газом и углем. А компании, выпускающие системы для его производства, использования и хранения, займут новую нишу на энергетическом рынке
Запасы нефти, угля и газа не бесконечны. Научные круги и бизнес-сообщество на протяжении десятков лет ведут поиски альтернативного топлива.
В 2004 году в Лондоне состоялись испытания городских автобусов, работающих на водороде. По виду они ничем не отличаются от обычных, только на крыше установлено несколько баллонов с водородом. Пассажиры довольны: машины работают бесшумно и практически без выхлопных газов. Правда, стоит такой автобус ни много ни мало 1,5 млн долларов. Подобные эксперименты проводили и в других городах, например в Мадриде. Многие автопроизводители: Daimler Chrys-ler, General Motors, Toyota, Honda, Ford - уже создали экспериментальные модели. " АВТОВАЗ" ведет разработку машины " Лада Антэл 3" на базе универсала " Лада 111". Сжатый водород находится в армированных баллонах под давлением. 90 литров топлива хватает на 250-260 км. Время заправки - около двух с половиной часов. Тем не менее, до серийного запуска таких автомобилей пока еще далеко.
Если будет освоен новый источник энергии, потребуется и новая инфраструктура - водород нужно будет производить, хранить, да и в обычный бензобак его не нальешь. Другими словами, появится совершенно новый сегмент рынка, и борьба за него уже идет.
Водород из бензина
Сегодня водород в основном производится из природного газа и используется в химической промышленности. К энергетике такое производство отношения не имеет. По сравнению с бензином водород значительно дороже, но его стоимость окупается при продаже конечного продукта. Если нефть продолжит дорожать, то разрыв будет уменьшаться и водород сможет конкурировать с бензином и по цене.
Водород - газ летучий и к тому же взрывоопасный, поэтому к системам для его хранения предъявляются повышенные требования. Концентрированный Н2 можно держать в баллонах. Максимальная плотность достигается, когда газ находится в сжиженном состоянии. Это возможно только при очень низких температурах - ниже -253°С. Криогенная техника сложна и стоит дорого, на массовый рынок выйдет не скоро. Можно хранить водород и в твердом виде. Некоторые металлические сплавы (магниево-никелевые, магниево-медные, железо-титановые и другие) поглощают водород в относительно больших количествах и освобождают его при нагреве. Правда, плотность энергии на единицу веса мала, а процесс заправки идет очень медленно.
Водородный автомобиль может иметь двигатель внутреннего сгорания - как обычный бензиновый. Есть и другой вариант - химический источник тока плюс электродвигатель. Электрохимический генератор, или топливный элемент (ТЭ) - это своего рода батарейка, только заправляется она водородом, который подается в ТЭ из специального резервуара. Исходным топливом могут быть и бензин, и природный газ или метанол - в этом случае для выделения водорода нужен еще специальный каталитический риформер. Продуктом работы ТЭ является вода, которая не загрязняет окружающую среду.
Серийно топливные элементы пока не выпускаются, хотя это уже не фантастика - электрохимические генераторы разработаны и изготовлены. Несколько лет назад многие компании заявляли, что ТЭ выйдут на широкий рынок к 2004 году. До настоящего времени сделать это никому не удалось, но попытки не прекращаются. Корпорация Toshiba в прошлом году сообщила о разработке нового топливного элемента для мобильных телефонов и портативных устройств. Casio и Samsung Electronics также продемонстрировали источники питания для ноутбуков.
Область применения топливных элементов не ограничивается мобильными устройствами. Они предназначены и для нужд стационарной энергетики - энергоснабжения зданий и других объектов.