Новая энергетика

Водород

Новая энергетика - Водородная энергетика

Многие не поверили своим глазам, когда компания Honda выставила свой автомобиль FCX Clarity, действующий на топливных элементах. Это был пятиместный седан с пробегом 450 км от заправки до заправки. Обещанный расход составлял около 3 л на 100 км (в пересчете на бензин). 200 человек в Японии и в Калифорнии получат право взять эту машину в лизинг за $600 в месяц. Тем временем в компании General Motors сотня обычных водителей уже испытывает в Нью-Йорке, Вашингтоне и в Калифорнии новые Chevy Equinox – тоже на топливных элементах. А чуть позже в этом году в Японии в лизинг будут сдаваться гибриды компании Toyota с питанием на топливных элементах FCHV-adv. У них будут и вовсе заоблачные показатели – 800 км на одной заправке.

«Новые модели зарекомендовали себя как вполне настоящие автомобили», – говорит вице-президент компании GM Лари Бернс. Теперь с новой силой встает старый вопрос – где взять инфраструктуру для обеспечения их производства, доставки и хранения?

Пока что большая часть водорода производится и будет производиться из природного газа. Этот процесс можно наладить прямо на общественных заправочных станциях. Такая схема будет реализована на совместном предприятии с участием GM и Clean Energy Fuels Corp. недалеко от международного аэропорта Лос-Анджелеса. Данные, полученные в минэнергетики США, показывают, что если водород производить на таких небольших заводах-заправках, то он будет стоить около доллара за литр в пересчете на бензиновый эквивалент (количество топлива, которое по энергоемкости эквивалентно 1 л бензина). Это значит, что уже сейчас достигнута вполне конкурентная цена.

Из-за малой плотности водорода самым проблематичным моментом представляется вопрос хранения. «Даже при 700 атм будет очень трудно впихнуть в автомобиль средних размеров столько водорода, сколько должно потребоваться на 500-километровый пробег», – говорит Сальвадор Ацевес, исследователь из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Ливерморе. Сжиженный водород, который должен храниться при температуре –253°С, занимает втрое меньший объем, чем просто сжатый газ. Водородный вариант «семерки» BMW использует именно такой способ хранения. Однако жидкий водород постепенно выкипает, так что водитель, мало пользующийся своим автомобилем, рискует неожиданно остаться с пустым баком.

В идеале, стремясь к большей безопасности и большему пробегу, хорошо было бы придумать, как хранить водород «в твердой фазе». Проблема – найти вещества, которые могли бы абсорбировать за короткое время достаточные количества водорода (министерство энергетики США высказало требование, что время заправки не должно превышать трех минут), а затем отдавать его в топливные элементы, не нуждаясь при этом в подогреве до высоких температур.

Конечно же, по улицам сейчас кое-где разъезжают водородные автомобили, но прежде чем они займут место на реальном рынке, должно еще пройти немало времени. Даже компания Honda со своей FCX Clarity еще и близко не подошла к массовому производству. Цена на такие автомобили сможет приблизиться к цене машин класса люкс не раньше чем через десять лет. Но даже после этого водителям придется подождать, пока не наладится водородная инфраструктура...

С другой стороны, можно считать, что основные вопросы производства некоторых видов биотоплива следующего поколения уже решены, как уже решены базовые вопросы производства электромобилей. В самом ближайшем будущем нормой расхода станет что-то порядка литра или даже меньше на 100 км в пересчете на жидкое топливо стандарта Е85. Подзаряжаемые от сети гибриды, рассчитанные на топливные элементы либо на двигатели внутреннего сгорания, помогут максимально реализовать потенциал всех трех технологических направлений.