По состоянию на 2005 год объем мирового производства водорода составлял 50 млн. тонн. К настоящему времени он равен 55-60 млн. тонн. Водород в основном применяют для производства азотных удобрений и для превращения низкокачественных видов сырой нефти в моторное топливо. Сжиженный водород используют для получения сверхнизких температур и в качестве горючего для криогенных ракетных двигателей.

Современные технологии промышленного производства водорода, к сожалению, имеют свои недостатки. Практически во всех случаях водород получают посредством парового риформинга: каталитического разложения метана при помощи водяного пара. Однако этот метод получения водорода потребляет много энергии и к тому же приводит к образованию углекислого газа в довольно большом количестве. В наше время его вклад в увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере относительно невелик, но при использовании парового риформинга для обеспечения потребностей водородной экономики он возрастет в десятки, если не в сотни раз. Для перевода на водородное топливо одного только автотранспорта в США потребовалось бы ежегодно около 150 млн. тонн водорода. Это в 15 раз больше объемов производства водорода в США.

Подобная стратегия ни в коей мере не помогла бы человечеству замедлить темпы всемирного потепления. Стоимость каждой калории тепловой энергии, извлеченной из полученного таким способом водорода, сегодня в 3-4 раза превышает стоимость калории, полученной при сгорании бензина - и это при том, что риформинг является самой дешевой технологией производства этого газа. К тому же природный метан сам по себе является наиболее экологичным органическим топливом, поэтому его использование для получения больших объемов водорода было бы нерациональным.

Водород можно также производить из угля, который предварительно должен подвергнуться газификации. Этот процесс предотвращает проникновение в атмосферу содержащейся в угле серы и прочих токсичных примесей, которые можно предварительно отфильтровывать. Однако все эти операции очень энергоемки и тоже дают двуокись углерода в качестве побочного продукта. Кроме того, угольные залежи не безграничны. Расчеты показывают, что водородная экономика на угольном обеспечении могла бы привести к истощению всех угольных месторождений США всего лишь за 75 лет. Использование растительной биомассы в качестве исходного сырья опять-таки увеличит темпы накопления в атмосфере углекислого газа и к тому же резко увеличит нагрузки на почвы планеты, которые могут привезти к их деградации.

Наиболее оптимальным сырьем для производства водородного топлива могла бы служить вода. В последние годы в ряде стран разработаны экспериментальные технологии каталитического расщепления водяного пара в высокотемпературных химических реакторах. В общей сложности сейчас известно свыше ста каталитических циклов этого рода. Однако все эти процессы требуют нагрева реагентов до температур порядка 800-1000 градусов и потому при массовом применении вызывают больше проблем, чем решают.

Известен также способ расщепления воды, как ее диссоциация с помощью электричества - электролиз. В экологическом отношении такой способ производства водорода идеален, но только при условии, что удастся найти такие способы получения электроэнергии, которые не приводили бы к выбросам парниковых газов и прочим видам загрязнения окружающей среды и не требовали захоронения высокоактивных радионуклидов, образующихся при работе атомных реакторов.

Практически неограниченным источником дешевой и чистой энергии могли бы стать термоядерные электростанции, но существую они пока только в теории. Экологически чистую электроэнергию можно производить и в солнечных установках, предпочтительно на полупроводниковых фотоэлементах, однако она обходится очень дорого и в обозримой перспективе вряд ли серьезно подешевеет.

В ряде стран уделяется серьезное внимание использованию энергии ветра. Однако, еще требуется время, чтобы, полученная таким образом, электроэнергия по себестоимости могла бы конкурировать с другими видами энергии.

Некоторые специалисты возлагают самые серьезны надежды на микробиологию и геномику. На нашей планете существуют одноклеточные организмы, поглощающие углекислый газ, воду и солнечный свет и выделяющие кислород и водород. Эти процессы происходят при участии различных ферментов, которые сейчас интенсивно изучаются. В 2007 году Университет Пенсильвании аннонсировал технологию по производству водородного топлива из пищевых отходов (см. Производство водородного топлива из пищевых отходов). Не исключено, что со временем усовершенствованные аналоги применить и в промышленных масштабах. Подобные системы могли бы не только производить кислород и водород, но и утилизировать углекислый газ, что было бы дополнительным выигрышем. Однако эти исследования начались сравнительно недавно, и их практическая ценность пока остается под вопросом.

По материалам Washington ProFile

Рекомендуем Вам ознакомиться со следующей информацией:

котлы УК/ГСМ :: универсальные котлы УКС :: отопительный котел JETI :: котлы КПМ :: котлы КПР :: документация :: цены на котлы :: монтаж котлов :: информация по строительству
copyright :: отопление загородного дома :: обмен ссылками :: партнеры :: рекомендуем :: размещение рекламных статей :: каталог статей :: рекомендуем посетить
автоматические ворота :: полезные сайты :: информационный раздел :: отопление и энергоснабжение ::

e-mail: sales@energosystem.spb.ru +7(812)374-37-37

copyright © EnergoSystem 2006 - 2012 Водородное топливо
Разрешается свободное использование материалов при условии ссылки (в интернете активной гиперссылки, индексируемой поисковыми системами) на www.energosystem.spb.ru