Водородное общество
По словам Toyota, которая очень активно участвует в создании водородного общества и его 16 партнеров, чьи достижения и планы на будущее мы имели возможность встретить во время этого необычного «водородного» опыта, топливо, которое является водородом, имеет шанс стать универсальным источником энергии. Бренды, собранные вокруг этой общей идеи, видят - в водороде - шанс для будущих поколений жить в более чистой окружающей среде - справиться с высокими выбросами парниковых газов, включая углекислый газ. Ожидается, что это топливо также будет играть значительную роль в прогрессе в области энергетики и распределения энергии, а также в электрификации транспорта. Что очень важно - видение водородного общества не отличается от других способов использования электричества, в том числе от транспортных средств с батарейным питанием.
Уже утром мы увидели на практике, какие возможности есть у водорода. Почти в 150 км пути от Лондона до Суиндона, до штаб-квартиры Джонсона Матти, мы проехали на водородной Toyota Mirai.
Машина отлично зарекомендовала себя на маршруте, среди прочего, тот факт, что он почти бесшумный (на самом деле это электрический автомобиль, но бортовые топливные элементы, работающие на водороде, отвечают за выработку электроэнергии, используемой его 154-сильным двигателем), и можно заправить его бак в одно мгновение, что мы уже сделали на месте (интересный факт - водород заправляется почти так же, как и популярный в России сжиженный нефтяной газ, хотя топливо перекачивается под давлением до 700 бар, и весь процесс занимает около 3 минут), хотя в этом и не было необходимости, поскольку весь маршрут, запланированный на этот день, и Таким образом, на одном баке можно проехать почти 300 км.
На месте в штаб-квартире Джонсона Мэтти настоящие специалисты не только по водородным и топливным элементам (эта компания, среди прочего, предоставляла катализаторы для элементов, используемых во время космических полетов Аполлон и Близнецы), но в основном из технологий устойчивой энергетики, у нас были среди других взгляните на то, как производятся мембраны топливных элементов, и поближе познакомьтесь с перспективой использования водорода в будущем.
Водород как универсальный источник энергии
Итак, как выглядит будущее (хотя и не столь отдаленное, как думает большинство из нас, потому что, согласно последним исследованиям, чтобы остановить повышение глобальной температуры на 1,5 градуса по Цельсию, "безопасное" для человечества, к 2105 году должна быть достигнута климатическая нейтральность, то есть максимальное сокращение выбросов CO2 в промышленности, на транспорте и в энергетике, а также балансирование тех выбросов, которые не могут быть уменьшены путем увеличения его поглощения) видение энергии, основанное на широком использовании водорода? Во-первых, вам нужно взглянуть на это топливо более широко. Водород можно использовать не только как топливо, используемое в Toyota Mirai, которое мы использовали во время «Опытного Водородного общества», но в основном как универсальный «аккумулятор энергии».
При максимально возможном использовании возобновляемых источников энергии (в настоящее время водород производится в основном из природного газа, но такие компании, как Джонсон Матти, работают над совершенствованием этого процесса, чтобы он был максимально эффективным и максимально возможным с точки зрения выбросов и сотрудничал с другие субъекты в отношении использования солнечной и ветровой энергии для производства водорода), ее можно использовать там, где невозможно или не выгодно хранить энергию в батареях.
Водород имеет неоспоримое преимущество перед ними в виде времени его хранения. Аккумуляторы с их нынешним уровнем развития не подходят для длительного хранения энергии, и водород можно хранить в специальных резервуарах в любое время. Это топливо может служить аккумулятором, который может, например, принимать на себя возникающие излишки энергии. ночью (например, с помощью электролиза, который был представлен нам одним из лидеров по производству оборудования такого типа, ITM Power. Кстати, эти устройства отлично подходят для такого применения, потому что они способны реагировать на изменяющиеся условия - начать производство водорода они могут быть менее чем за секунду от спроса на топливо, и они способны генерировать действительно большие, потому что уже определены в МВт, мощности)
Таким же образом можно будет транспортировать энергию так же, как нефть транспортируется сегодня - например, на борту танкеров. Один только водород может также использоваться в качестве топлива для местного производства энергии и питания различных видов транспорта.
Однако, что наиболее важно, видение водородного общества предполагает не полную зависимость от этого топлива, а его применение там, где оно имеет экономический смысл и обоснование, то есть разумно и устойчиво. В электромобилях, используемых в основном в городских или небольших транспортных средствах, батареи будут работать лучше, но топливные элементы можно использовать в автомобилях, путешествующих на большие расстояния, в транспорте, автобусах, поездах, кораблях и даже самолетах - везде, где это имеет преимущество по сравнению с батареями в форме быстрой заправки, а также там, где затраты на использование топливных элементов не окажут существенного влияния на затраты. Например, уже сейчас и с довольно низкой стоимостью вы можете адаптировать подвижной состав, особенно тепловозы для водородной тяги.
Вопреки внешнему виду все, что требуется для процесса адаптации локомотивов, - это строительство станции заправки водородом и замены генераторов электроэнергии (так называемые дизельные локомотивы, чаще всего дизельные, фактически являются электромобилями - двигатель внутреннего сгорания приводит в движение генератор, а ведущие оси вращаются с помощью электродвигателей) с работающие на ископаемом топливе для водородных топливных элементов, получаемые с использованием энергии из возобновляемых источников, например, путем электролиза воды. Конечно, для полного перехода производства водорода на возобновляемые источники энергии потребуются значительные инвестиции в ветряные и солнечные фермы, но в долгосрочной перспективе у человечества нет другого выбора, кроме как полагаться на полную нейтральность климата.
Используемый таким образом водород может также использоваться для питания целых зданий. В одном из них, расположенном в центре Лондона (город некоторое время уделял большое внимание устойчивому развитию), мы были на самом деле. На Фенчерч-стрит, 20 находится одно из самых устойчивых высотных зданий в мире, на что также обратил внимание небесный сад "SkyGarden", расположенный на 30-м этаже. Солнечные панели, установленные на крыше, и водородные топливные элементы, которые способны генерировать 300 кВт, отвечают за снабжение всего. Их использование позволило снизить выбросы CO2 на 270 тонн в год.
Использование водорода в качестве топлива сегодня и в будущем
Во время «Водородного общества» мы также могли увидеть, как водород используется сегодня и как он будет использоваться в будущем. В дополнение к первому серийному автомобилю, работающему на водороде, Toyota Mirai (более 3000 из них едут по японским дорогам и до 5600 по Калифорнии), который используется, среди прочего в системах совместного использования автомобилей, таких как такси (например, к 2020 году, ожидается, что в Париже появятся до 600 таких автомобилей, а в настоящее время - до 100), и даже в качестве правительственного транспортного средства в канадском Квебеке, где используется до 50 водородных автомобилей Toyot. день, мы также смогли увидеть другие виды использования этого топлива.
Это был, например, водородный автомобиль Riversimple Rasa, весом всего 630 кг и дальностью до 480 км, беспилотник Intelligent Energy, работающий на топливных элементах, водородные генераторы Все мероприятие, проходившее на бывшем военном аэропорту (Национальный центр коллекций в Роутоне), был оснащен электричеством - мобильными кабинами, предназначенными, для работы.
Городские автобусы, работающие на водороде, также были представлены нам, среди прочего, их использовали железные дороги и строительство, мобильная станция заправки водородом и даже водородные вилочные погрузчики Toyota, которые ежедневно используются на заводах.
Интересно, что даже мобильное кафе, которое было припарковано возле места проведения презентации, работало на водороде.
На десерт у нас была возможность сесть на первый водородный корабль - яхту Energy Observer. Этот блок, оснащенный системой комбинированного (фотоэлектрического, топливного элемента и электролизера) питания, является самодостаточным в этом отношении.
Энергия, необходимая для перемещения и питания всех бортовых систем, генерируется различными способами, в зависимости от текущих погодных условий и нагрузки.
Как вы видет, водород уже используется во все большем числе областей, и мы определенно не должны связывать его только с движением современных автомобилей эпохи электромобильности, а как универсальный, ориентированный на будущее энергоноситель, который при правильном использовании поможет нам сохранить климатическую нейтральность.
