По мере реализации странами и компаниями (энергетическими и автомобилестроительными) программ по декарбонизации соответствующих отраслей, многие начинают задаваться вопросом, что сможет в новой «безуглеродной» эре заменить ископаемое топливо. В легковом транспорте этот вопрос практически решён. Это мы видим не только на примере #Tesla , но и наблюдая постепенную трансформацию большинства автопроизводителей - будущее легкового транспорта, и транспорта личной мобильности, это, безусловно, аккумуляторные технологии. Аккумуляторы быстро эволюционируют, их делают более ёмкими, долговечными, безопасными, с меньшим содержанием редкоземельных металлов. Здесь процесс очевиден.
Открытым остаётся вопрос относительно тяжёлого транспорта (дальнемагистральные грузовики, океанские сухогрузы, авиация, железнодорожные локомотивы), а также электрогенерации, в том числе и для крупных производств. Раньше, да и сейчас, большую часть потребностей вышеуказанных потребителей закрывало дизельной топливо, частично уголь, конечно за исключением авиации, где используется авиационный керосин. По всему миру большая часть используемых нами продуктов перевозится грузовиками и поездами с дизельными двигателями, также большая часть строительных, сельскохозяйственных и военных транспортных средств и оборудования, обеспечивающее резервное питание для всех видов промышленных объектов, больших зданий, вышек сотовой связи, больниц и предприятий электроснабжения также оснащена дизельными двигателями. В прошлые десятилетия дизельные двигатели также пришли в сегмент легковых автомобилей. Но как бы ни модернизировать дизельные двигатели, они всё равно никогда не станут чистыми двигателями, без выбросов NOx, сажи, мелкодисперсных частиц. Решение этой проблемы есть, и это Первый элемент - Водород.
Станет ли водород заменой дизельного топлива?
По данным Агентства по охране окружающей среды США, «выбросы парниковых газов (ПГ) от транспорта составляют около 28% от общих выбросов парниковых газов в США, что делает его крупнейшим источником выбросов парниковых газов в США». Такая же ситуация в большинстве промышленно развитых, и развивающихся стран.
Эту проблему выявили, и приступили к её решению уже много лет назад. Сначала это было формализовано в Киотском протоколе, целью которого было сокращения выбросов парниковых газов в атмосферу Земли для противодействия глобальному потеплению. Несколько лет назад на смену Киотскому протоколу пришло #Парижское соглашение по климату . Но со всей очевидностью необходимость глубинных перемен стала понятна во время блокирования распространения текущей пандемии, когда мир увидел разницу в качестве воздуха после того как пришлось вводить локдаун и ограничения на передвижение. Все увидели насколько быстро и явно очистился воздух, когда на прикол встали сотни тысяч дизельных грузовиков, автобусов, и другого транспорта. В течение следующего десятилетия 24 европейских города с общим населением более 60 миллионов человек введут запрет на использование дизельных транспортных средств в своей черте. Большое количество стран, в том числе и Китай, следуют этому примеру.
Но тяжёлый транспорт должен продолжать работать, а современных аккумуляторных технологий для этого не достаточно. Для легковых автомобилей аккумуляторной сборки, установленной в полу автомобиля, вполне хватает для реализации повседневных потребностей в перемещении обычных граждан. Аккумулятора вполне может хватить и для работы городского коммунального транспорта, в том числе мусоровозов, а также грузового транспорта, обеспечивающего внутригородские поставки. Но для междугородних грузовых перевозок, и тяжёлого транспорта в других секторах транспорта нужен "двигатель" или энергетическая установка, которая могла бы заменить дизельный двигатель. Такая технология есть - это водородные топливные элементы.
Почему водород - и может ли он конкурировать с дизелем?
В тяжёлом транспорте стеки водородных топливных элементов займут место дизельных двигателей, а там где раньше располагался бак для солярки, будет находиться резервуар с водородом. С точки зрения эргономики практически ничего не изменится, и не надо будет утяжелять ТС дополнительными аккумуляторными сборками, которые отнимали бы полезное пространство и вес. То же самое можно сказать и про мобильные, и стационарные системы резервного энергоснабжения. Правда, здесь аккумуляторные СНЭ всё же будут конкурировать, по крайней мере, в сегменте частных домохозяйств.
Тяжёлый #транспорт , который будет оснащаться водородными топливными элементами, будет по сути всё также электрическим, и не будет выбрасывать в атмосферу вредных веществ. В качестве "выброса" будет только чистая вода. Здесь не будет сильного увеличения числа деталей, по сравнению с аккумуляторными ТС, и они тоже иметь низкие эксплуатационные расходы. Но самое главное, водород решает проблему дальности и времени работы, потому что он действует как дизельное топливо в том смысле, что он закачивается в резервуар для хранения за считанные минуты и занимает гораздо меньше места, чем аккумуляторные сборки, восстанавливая грузоподъёмность транспортных средств и небольшое пространство на площадке для резервного накопителя и генератора энергии.
Говорит генеральный директор Plug Power Энди Марш: «Вы посмотрите на #Amazon и Walmart, у которых есть цели в области устойчивого развития на 2030 и 2040 годы, и которые стремятся устранить выбросы углерода, и на самом деле есть только один способ сделать перевозки на большие расстояния эффективными. Если надо что-нибудь везти более 125 миль, то это необходимо делать с использованием водородных топливных элементов».
P.S.
Есть ряд причин, по которым водород может заменить дизельное топливо. Это его способность отражать многие преимущества дизельного топлива, в том числе запас хода и время заправки, и это при отсутствии выбросов на всём его технологическом отрезке, от оффшорного ветрогенератора, в комплексе которого производиться "зелёный" водород, и до колёс, либо морского или воздушного борта транспортного средства.
Конечно, дизельные двигатели имеют практически столетнюю историю развития и эксплуатации, а водородные топливные элементы значительно моложе, но одно можно сказать наверняка - промышленность поставила перед собой цель внедрения водородной технологии. Пожалуй, самым знаковым примером здесь является компания #Cummins , которая чётко взяла курс на разработку и производство оборудования водородных топливных элементов. Сейчас они предлагают на рынок электролизёры, которые производят водород. Так же компания разрабатывает собственные топливные элементы и аккумуляторные сборки, чтобы интегрировать это в тяжёлый транспорт, которые раньше ходил на дизеле. Их водородными стеками сейчас комплектуются европейские поезда #Alstom Coradia iLint.
Крупное производство водородных топливных элементов и грузового транспорта с его применением развивает #Hyundai Motor, #Mitsubishi Heavy Industries, и многие другие компании. На самом деле перечисление конкретных примеров сейчас может занять не один час, и не одну страницу текста. Но в наших последующих материалах вы узнаете о множестве примеров того, что на смену дизельному топливу придёт именно #Водород !
Оставайтесь с нами!
___________________________
Уважаемые читатели, не забывайте кликнуть кнопку "Подписаться" на наш канал здесь в Дзене по прочтении статьи.
Можете подписаться и на наш Телеграм-канал, чтобы не пропустить новые материалы, и делиться ссылками на них со своими друзьями в новом мессенджерах. Оставляйте комментарии, ставьте лайки, делайте репосты.
Ваше участие нам очень важно!