Термин «водородная экономика» звучит практически на каждом мероприятии по устойчивому развитию и энергопереходу и во множестве докладов и статей по экологии. Разберемся с тем, что он означает и какие перспективы у этого направления альтернативной энергетики.
Сущность водородной экономики
Понятие означает один из вариантов будущего глобальной экономики, в которой водород становится новым глобальным энергоносителем и начинает играть роль, сопоставимую с той, которую к настоящему моменту играют уголь, нефть или газ, и гораздо более значимую, чем нынешняя роль гидроэнергетики, АЭС и биоэнергетики в совокупности.
Водород – это самый легкий газ во Вселенной. В перспективе его можно использовать и в качестве топлива для автомобилей, и для отопления домов. Исследования и эксперименты, посвященные использованию водорода в качестве топлива, проводились еще в XX веке. Но масштабному энергетическому переходу препятствовала дороговизна производства водорода.
Преимущества водорода как источника энергии
Среди плюсов водородной энергии выделяют:
- высокую энергоэффективность,
- гибкость в отношении источников топлива,
- экологические и социальные преимущества,
- огромный потенциал для удовлетворения растущих глобальных потребностей в энергии;
- экономическую конкурентоспособность.
Современность и перспективы
Наиболее активно водород применяется в автомобильном транспорте в качестве более экологичной замены бензину и дизелю. Начиная с 2000-х активно тестировалось сжигание водорода в двигателях внутреннего сгорания для уменьшения выбросов от автомобилей без кардинального изменения конструкции. Другое направление – использование водородных топливных ячеек. Принцип работы основан на химической реакции водорода из бака внутри машины и кислорода из воздуха, забираемого снаружи. В результате реакции образуется энергия, которая расходуется на питание электродвигателя, и обычная вода, уходящая в выпускную трубу.
Другое распространенное применение – сфера электроэнергетики, в которой водород может рассматриваться как один из видов топлива для тепловых электростанций, которые работают на природном газе. Следует отметить, что водород может рассматриваться не только как источник возобновляемой энергии, но и как необходимое более экологичное дополнение. Водород, полученный с помощью возобновляемых источников энергии, можно подмешивать в газотранспортные и газораспределительные сети.
Темпы роста и приоритетные области применений водородной энергии в будущем будут зависеть от нескольких ключевых факторов:
- затраты на водородные энергетические системы (ВЭС);
- скорость развития различных технологий ВЭС;
- затраты на альтернативные энергетические системы;
- правила и нормы по выбросам парниковых газов.
В перспективе возможно усиление роли водородной энергетики в следующих отраслях:
- генерация, хранение и распределение энергии;
- электричество, тепло и охлаждение для зданий и домашних хозяйств;
- различные отрасли легкой и тяжелой промышленности;
- транспорт;
- добыча и производство сырья.
