Водородните превозни средства: революция или глупост?

Концептуален автомобил на Toyota с водородни горивни клетки
(снимка: CC0 Public Domain)

Началото на юли бе ознаменувано от интересна новина в областта на чистите технологии: JCB представи своя първи багер, задвижван от водородни горивни клетки. Машината изглежда като звяр отпред, а отзад се вижда резервоарът, който при традиционните машини се пълни със смрадливо дизелово гориво, но в този случай там има водородна горивна клетка. Багерът е най-новото попълнение от цяло поколение превозни средства, задвижвани от най-лекия елемент на Земята.

С водород могат да се движат всякакви превозни средства – малки градски коли, камиони, лодки, микробуси, едноетажни и двуетажни автобуси, влакове и самолети. Всички те добиват енергията си от взаимодействието на водорода с кислорода в горивната клетка. Това генерира електричество. Единствените емисии от процеса са… вода.

Революция

Изглежда, че дългоочакваната водородна революция е тук. Дали?! Още от началото на 2000-те привържениците на водорода смятат, че той ще доминира на пазара на чисти автомобили. Но до този момент сбъдването на тази мечта се оказва трудно.

Първо, водородната енергия се нуждае от нова инфраструктура. За разлика от това автомобилите с акумулаторни батерии могат да бъдат зареждани на всяко място, където има електричество.

После, батериите с висока мощност са вече доста разпространени. Технологията е позната, предвидима и се използва масово от производители на всякакви уреди, отбелязва BBC.

Така на пръв поглед изглежда, че водородът загуби битката при чистите енергийни източници. Но само на пръв поглед. Ако се върнем на багера, нещата изглеждат различно. Ако багер ще се захранва от батерия, то тя ще е с огромно тегло – повече от самия багер и може би дори повече от материала, който ще изкопае. Според JCB, тя би тежала пет тона. На всичкото отгоре ще й е нужно доста време да се зарежда. Водородът, от друга страна, е по-лек от въздуха и отнема минути, за да се напълни в резервоар.

Тежкотоварните камиони попадат в същата категория като багерите – понякога батерията би била толкова тежка, колкото полезният товар. Същото се отнася и за автобусите, както и за влаковете.

Разбира се, въпросът за зарядната инфраструктура остава все така неразрешен. Но погледнато през призмата на камионите, багерите и влаковете, изграждането на водородни станции изглежда доста по-разумно и оправдано.

Напредък има и при резервоарите за съхранение на водорода. Досегашните опасения от избухване са вече разрешени чрез проектиране на резервоари, облицовани с кевларени обвивки и специфични механизми за освобождаване на газа в случай, че резервоарът бъде ударен.

Самолетите са друг кандидат за водородно задвижване. Те вече имат необходимата инфраструктура: подземните резервоари, които сега се използват за керосин, лесно могат да се трансформират в резервоари за водород. В същото време изпитанията на водородни самолети вече са на ход.

Всевъзможни усилия

В речта си относно планираното икономическо възстановяване премиерът на Великобритания заяви, че водородните технологии са област, в която островната страна трябва да стане водещ фактор. Германия също напредва: тя изгражда мрежа от станции за зареждане и планира пускането на водороден влак. Страната инвестира 7 млрд. евро в тези проекти с намерение да добие доминираща роля на пазара на водород.

Неотдавна председателят на Еврокомисията Франс Тимерманс „наля масло в огъня”, като заяви, че водородните технологии имат потенциала да преобразят Европа и тя трябва да стане водещ фактор в развитието на водородните технологии.

Уебсайтът Euractiv съобщи, че ЕС разработва „водородна стратегия”. На ход е и проект, чиято идея е да наложи еврото като официална валута за международната търговия с водород и водородни системи – така, както щатският долар е приет за международна валута за търговията с нефт.

Разковничето: добивът

Голямото предизвикателство, което остава нерешено, е добиването на водород. В момента повечето водород, който се добива на различни места по света, се извлича от природен газ. Това обаче води до отделяне на много парникови газове.

Естествено, има идеи за справяне с това. Например, предлагат се технологии за въглеродно улавяне и съхранение. Те обаче са много скъпи и все още недоказани.

Алтернативата е изначално чиста, но засега много скъпа. Тя предвижда използване на излишната възобновяема енергия от вятърни електроцентрали и соларни масиви за електролизно разделяне на водата на водород и кислород. Това е екологично решение, но все още доста скъпо.

Процесът включва двукратно преобразуване – веднъж на водата в газове и после обратно – на газовете във вода. Това, според законите на физиката, значи загуби на енергия.

Навярно това е причината, поради която шефът на Tesla Илон Мъск нарича феновете на водорода „водородни глупци”. Той категорично не смята, че технологията е приложима.

Все пак енергийните експерти посочват, че цените на възобновяемите източници постоянно спадат. В много от последните тръжни процедури за изграждане на ВЕИ мощности вече се наблюдава т.нар. мрежов паритет – цената на ВЕИ електроенергията е конкурентна на цената на електричеството от изкопаеми горива.

Тези цени ще продължат да спадат, а енергийни излишъци винаги ще има. Това дава обещание скоро добивът на водород да стане жизнеспособна алтернатива.

Накратко, битката продължава с пълна сила и в зависимост от това какви правителствени регулации и стимули ще бъдат приложени, водородът има всички шансове да се окаже екологичното „гориво” на новото време.

Коментари по темата: „Водородните превозни средства: революция или глупост?”

добавете коментар...

  1. Фофу

    А иначе ако говрим за въглеводороди чрез чиста енергия, те и дърветата са вид въглеводороди чрез чиста енергия, за огрев за зимата приемерно. Единственият проблем е, че сечем много повече отколкото садим.

  2. Фофу

    Някой си – хайде ся. А вас не живеят ли ??

  3. Някой си

    Компресирането на водород в бутилки за използване като гориво май е задънен улица.
    Използването на водород-съдържащи съединение, като метан и пропана, които имат по-голяма плътност, благодарение на междуатомните връзки, които безплатно компресират водорода, изглеждат интересно решение. Има разработки за подобни горивни клетки със пропан. Дори още повече – течни въглеводороди биха били най-оптимални, но пък при тях има замърсяващи отпадни продукти. Другото което е необходимо да се постигне е синтезирането на тези въглеводороди (например пропан) чрез чиста енергия. Има бактерии които синтезират метан (живеят във вас в задния ви двор 😉 )

  4. Фофу

    смрадливия дизел – Малко не е точно така. Проблема с горивните клетки не е в загубите. В момента съм забравил колко бяха, но беше доста по-добра цифра сравнено с превръщаниета на електрична в химична енергия и обратно за батерийте. За които цифрите по спомен бяха минимум 30% загуби.

    За горивната клетка (или директно да захранваш ДВГ) трябва да пренасяш водород. А той е елементът с най-ниска плътност. 1 кг при стандартни условия ти заема около 12 куб. метра. И това е ключа на мЪзЪтЪ. Дори и да го компресираш 100 пъти, 12 000 литра ще дойде до 120 литра за кило. Което е размер на резервоар на голям пикап. Ако го свиеш 200 пъти слизаш до 60 литра и примерно Реното Лагуна 1800 кубика, което имам е е с 68 литров резервоар. Но това за кило водород, чиято енергийна плътност също не е висока.

    В крайна сметка се получава, че ако искаш да пропътуваш дори и съвсем кратка дистанция се получават безумни цифри за налягания, които поставят непреодолими (вече много десетки години) проблеми за резарвоарите и опасностите при катастрофа и авария. Има разработки за разни твърди водородни съединения, които в движение да бъдат форсирани по химичен път да освобождават водорода, но и там засега няма нищо обнадеждаващо.

    Иначе водорода получен от разлагане на вода с примерно фотоволтаици би бил най-евтино средство и за автомобили и за домашно съхраненена енергия от лятото за зимата.

  5. Pencho

    Да използваме електричество, за да добием водород от водата, с помощта на който да произведем електричество, за да придвижим определено превозно средство ми се вижда доста нерентабилно. Ако не се намери по-евтини технологично решение за добив на водород няма бъдеще тази технология.

  6. смрадливия дизел

    колкото и да пада цената на възобновяемата енергия няма смисъл да се пилее за добив на водород, който после да се използва в горивните клетки. загубите са големи. елекромобил на батерии е по-евтин от такъв на водород, трябва ти само зарядно отпада цялата инфраструктура за производство, съхранение и транспорт на водорода… да не говорим, че има ентусиасти, които конвертират автомобилите си на електромобили в САЩ регистрацията и проверката на такъв отнема 15 мин. електродвигатели и контролери се произвеждат и в България но тук мисията е почти невъзможна…

Коментар