Найти тему
Отражение науки

Природный водород: топливо будущего?

Водород не просто так рассматривается в качестве одного из основных решений, когда речь заходит о «топливе будущего». В самом деле, топливо, при работе которого в качестве выхлопа образуется только водяной пар, не может не привлекать своей экологичностью. Поэтому уже сейчас десятки тысяч легковых автомобилей и даже десятки поездов на водороде можно встретить в самых разных странах мира. В водородных передовиках числятся такие страны как Япония, Южная Корея и Германия. Но есть ряд обстоятельств, которые не позволяют в данный момент водороду получить хоть сколь-нибудь заметную долю среди используемых видов топлива: дороговизна и экологические издержки при его производстве.

Авто на водородных топливных элементах японской Toyota. Изображение: unsplash.com
Авто на водородных топливных элементах японской Toyota. Изображение: unsplash.com

Водород сейчас получают главным образом из природного газа методом парового риформинга. Проблема в том, что при этом процессе в атмосферу выбрасывается углекислый газ, что ставит под вопрос саму идею экологичности этого вида топлива. Если же производить так называемый «зелёный водород» из воды методом электролиза, причём с использованием электроэнергии, полученной из возобновляемых источников, то это топливо получается слишком дорогим.

Установка газификации водорода. Словения. Изображение: Doremo, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org
Установка газификации водорода. Словения. Изображение: Doremo, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org

Но зачем водород вообще приходится производить? Ведь известно, что именно водород является самым распространённым элементом во Вселенной. Дело в том, что водород на Земле существует, в основном, в связанном состоянии, в частности — в составе воды. До недавнего времени считалось, что в свободном состоянии его очень немного. В отличие, например, от кислорода, который в изобилии встречается как в связанном состоянии (та же вода), так и в свободном. Возникает вопрос: а что если бы запасы чистого водорода всё-таки существовали, и их возможно было бы добывать? Ведь мы не производим нефть или природный газ, мы просто добываем их в природном виде. Именно поэтому ископаемое топливо и занимает вот уже 150 лет доминирующие позиции в мировой экономике.

Водородная заправочная станция. Изображение: Bexi81, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org
Водородная заправочная станция. Изображение: Bexi81, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org

Итак, природный (геологический) водород существует: он находится под поверхностью земли. Распространено мнение, что он образуется в результате высокотемпературных реакций между железосодержащими минералами и водой. Впервые геологический водород был обнаружен в 1987 году канадской компанией Hydroma в африканской Мали. Во время бурения водных скважин были обнаружены запасы газа, в итоге оказавшиеся водородом. Сегодня этот водород используется для электроснабжения местной деревни Буракебугу. Крупнейшее на сегодняшний день месторождение природного водорода было обнаружено в прошлом году во французской Лотарингии.

Окрестности Бамако, столицы Мали. Изображение: Arn, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org
Окрестности Бамако, столицы Мали. Изображение: Arn, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org

Ряд учёных считает, что в подземных резервуарах по всему миру могут находиться просто огромные запасы водорода. Изыскательские работы в этом направлении уже проводятся во многих странах, в том числе в США, Канаде, Франции, Южной Корее. Конечно, пока трудно сказать, обретёт ли добыча и использование природного водорода сколь-нибудь широкое практическое значение. А что с природным водородом у нас в России? Учитывая нашу территорию, можно смело предположить, что у нас такие запасы есть. Более того, природный водород включён в «Общероссийский классификатор полезных ископаемых и подземных вод» как полезное ископаемое. Но пока какого-то ажиотажа в этом напралении нет. Хотя история не раз доказывала: то, что на данный момент выглядит малоинтересным и даже экзотическим, со временем может стать чрезвычайно востребованным.

Наука
7 млн интересуются