ВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯ
РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ ДЕСЯТИЛЕТИЯ: ИЗВЛЕЧЕНИЕ УРОКОВ
Ж. П. Контцен
Высший технический институт при Техническом университете Лижбоа, Лиссабон, Португалия
В течение последних 60 лет интерес к использованию водорода в качестве энергоносителя возникал циклически — был высоким в середине 1970-х годов и низким в начале 1990-х годов. Совсем недавно этот интерес возрос снова и достиг довольно высокого уровня. Упадет ли он опять, или водород станет устойчивым и важным фактором развития энергетики в 21-м веке? Похоже, условия складываются таким образом, что с достаточной долей уверенности можно ожидать, что случится второе. Уроки, извлеченные за прошедшие десятилетия, должны способствовать формированию успеха на этом пути.
На основании прошлого опыта можно выделить следующие элементы, которые способствовали постепенному, но долговременному включению водорода в рамки энергетических процессов:
• Правильный выбор сектора для первых приложений. В этом отношении наиболее выгодным объектом приложения является транспорт, задачи которого рассчитаны на короткие сроки, причем, в первую очередь, общественный транспорт. Маломощные аккумуляторы с повышенным ресурсом работы для портативных компьютеров, мобильных телефонов и других переносных устройств также образуют сектор приложений с высоким спросом.
• Существование дешевого и имеющегося в изобилии первичного источника энергии для получения водорода. Очевидным источником является гидроэнергия; она была основой пилотного проекта получения водорода Euro Quebec Hydro Hydrogen Pilot Project. Другими возобновляемыми источниками энергии являются солнечная, ветровая и геотермальная энергия; дополнительные возможности предоставляют и ядерные реакторы. Нельзя также исключать и уголь, который используется для получения водорода, используемого в свою очередь в химической промышленности.
• Реализация соответствующей ценовой политики на мировом уровне. Цены на энергоносители должны учитывать общественные затраты труда и ресурсов, связанные с загрязнением окружающей среды, вызванным использованием различных видов энергоносителей. Дискриминационные налоги на
энергоносители и финансовые механизмы, введенные в действие Киотским Протоколом, представляют собой меры, принимаемые в этом направлении. Учет факторов охраны окружающей среды также может ускорить освоение неэнергетического применения водорода — такого, как прямая выплавка стали.
• Использование новейших достижений технического прогресса к наиболее важным компонентам водородных систем. Хранение водорода до сих пор остается проблемой, и способы его хранения должны быть усовершенствованы с помощью новых ма-териаловедческих разработок, в особенности, с учетом появления наноструктур. Преобразование в электричество или в механическую энергию представляет собой другое поле деятельности на этом важном пути; здесь главную роль играют топливные элементы, которые имеют большие перспективы на будущее. Высокие технологии должны внести значительный вклад в снижение нынешней непомерно высокой стоимости водородных систем и в повышение их невысокой надежности.
• Гарантия полной безопасности при эксплуатации водородных систем. «Синдром дирижабля «Гинденбург», который вызывал серьезную тревогу у политиков и общественности, похоже, оказывает меньшее влияние, чем несколько десятков лет назад. Это не должно привести к снижению требований по внедрению самых строгих мер обеспечения безопасности при создании будущих систем. И здесь важным фактором является договоренность всех заинтересованных сторон уже на ранней стадии об установлении международно признанных норм и стандартов.
• Совместные усилия органов государственной власти и промышленных кругов по стимулированию деятельности, направленной на демонстрацию инновационных систем. Для своевременного внедрения приложений с использованием водорода в обществе 21-го века нельзя полагаться только на механизмы рыночного регулирования. Органы государственной власти должны играть активную роль в содействии реализации этих приложений.
Научно-техническое сообщество может внести свой вклад в дело успешного осуществления неко-
торых из указанных выше элементов развития водородной энергетики. В этом отношении целесообразно рассмотреть два следующих предложения:
• Расширение сетевого сотрудничества на международном уровне. Это должно повысить общую эффективность научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проводимых с широким охватом участников из различных стран и регионов.
• Повышение осведомленности ответственных лиц, которые принимают решения, о реальных по-
тенциальных возможностях водорода. Для достижения успеха требуется их более активная и реалистичная позиция, исключающая при этом прошлые ошибки — обещать «слишком много и слишком скоро».
Своим участием научно-техническое сообщество должно стремиться в отдаленном будущем (к 2043 году) перейти от отдельного применения водорода, освоенного Б. И. Шелищем в 1943 году, под воздействием трагических обстоятельств, к всеобщему использованию водорода на пользу всего общества.
^АЕЕ Специальный выпуск (2003)
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.