2025-11-10 13:16

Доступная и экологичная: РФ активно развивает водородную энергетику

Мы действительно становимся глобальным технологическим лидером, сырьевая держава с ядерной дубинкой – это уже давно не про нас. Да, мы обладаем едва ли не самыми большими запасами углеводородов, но при этом прекрасно понимаем, что они не бесконечны. Вспомните данные, которые приводил не так давно президент России Владимир Путин на Российской энергетической неделе: еще лет 60, и эти ресурсы будут исчерпаны по всему миру, а энергетика так или иначе, но остается кровью всей экономической системы. И вот тут мы тоже оказываемся на шаг впереди, к слову, в том числе и благодаря тем самым исследованиям, которые изначально велись в военных целях. Корреспондент Леонид Китрарь в сюжете для "Итоговой программы с Петром Марченко" рассказал подробнее.

Уникальная отрасль

Водород – самый распространенный химический элемент во вселенной, и он же в условиях нашей планеты отличное топливо. Моторы работают от электричества, но напряжение дает не батарея, а топливный элемент на водороде. Тимофей Сергиенко специально для съемочной группы "Известий" показал, как он выглядит изнутри.

"Внутри этого баллона 270 граммов водорода, его хватает на три часа полета, а еще полезная нагрузка весом до пяти килограммов", – объяснил руководитель проекта центра водородных технологий Тимофей Сергеенко.

Такие цифры для современных решений почти фантастика, и это одна из причин того, почему водородная энергетика становится отдельной отраслью, которая предусматривает и создание промышленных кластеров, и расширение экспорта. Этот газ можно произвести из любого источника воды без сложных буровых установок, но вот добыть его в чистом виде крайне сложно.

Распространенный метод – конверсия метана. Его нагревают почти до 1000 градусов, благодаря химическому процессу и катализатору получается нужный элемент, а еще углекислый газ. Второй способ – электролиз воды, когда используется электрический ток – самый чистый алгоритм и самый энергозатратный.

Водород как топливо

Если технологию отработать, будет создана максимально экологичная и доступная энергетика, но пока инфраструктуры ни у одной страны нет. Есть только пилотные проекты, в России – на Сахалине. Водород уже сейчас используется как основное топливо для электростанции, небольшой, но на нужды одного из поселков хватает.

"В селе Новиково устанавливается генератор электрохимический, дополнительный источник электрической энергии, чтобы снизить расход дизельного топлива на электростанции", – рассказал инженер по наладке испытаний электротехнической лаборатории ПИШ "Инженерия островов" САХГУ Владимир Корень.

Сахалин как обособленная и замкнутая система представляет особый интерес. По проекту, здесь должны объединить завод по получению водорода методом прямой конверсии метана и предприятие по сжижению этого газа, побочный продукт – углекислоту – использовать для быстрой заморозки морепродуктов, а это значительная часть объема промышленности острова. На сжиженном водороде могут ездить поезда, автомобили и работать сразу несколько электростанций.

Пока никто не смог решить главную проблему – хранение. Нужны либо гигантские резервуары – сотни тысяч кубометров объема, либо гигантское давление – сотни атмосфер в каждой емкости. Но это для крупных проектов, с транспортом все намного проще.

Это первый самостоятельный выезд из цеха КамАЗа на водороде. Грузовик уже проходит испытания и показывает отличные результаты, как и вездеход. Впрочем, оба – скорее экспериментальные стенды, нужно на практике доказать, что технология имеет экономические преимущества.

"Работа большой тяжелой техники, в первую очередь коммерческого транспорта, водоробусы, то есть именно пассажирский транспорт, суда, железнодорожные поезда. Там, где нам нужна очень большая плотность энергии в электрическом транспорте", – уточнил директор инжинирингового центра Юрий Васильев.

В автомобильной промышленности водород не замена бензина, дизеля или газа. Принцип другой – топливная ячейка вырабатывает электроэнергию, которая тратится и на заряд батареи, и непосредственно на движение техники, даже когда сам газ закончится, примерно 150-200 км можно проехать на запасе энергии до заправки. А еще – ресурс такого двигателя минимум на порядок выше обычного.

"Здесь нет трущихся элементов, поэтому для арктических районов это преимущество, потому что это ресурс, то есть мы снимаем риски, что могут некорректно работать резинотехнические изделия, это конкурентное преимущество", – сообщил директор инжинирингового центра группы "ГАЗ" им. А. А. Липгарта в МГТУ им. Н. Э. Баумана Дмитрий Бутарович.

Машины на водороде

В том числе и поэтому новую технологию исследуют и испытывают, наверное, все мировые автопроизводители.

"С точки зрения водителя, это классический электромобиль, так же быстро разгоняется, тормозит как обычная машина. Единственное отличие – помимо батареи здесь есть топливный водородный элемент, благодаря которому машина может не 500-600 километров, а больше тысячи", – отметил корреспондент.

В этой схеме исчез и главный минус электромобиля – сложности с пополнением запаса энергии.

"Важное достоинство этого автомобиля – это скорость зарядки. У электромобилей зарядка сегодня составляет от 20 минут и более", – добавил исполнительный директор по информационным и интеллектуальным системам ФГУП "НАМИ" Денис Ендачев.

Машины на таком газе впервые появились в СССР как ответ на сложности военного времени. Младший техник – лейтенант ПВО Борис Шелищ еще в 1941 году, вспомнив роман Жюля Верна, предложил перевести на водород грузовики, которые обеспечивали работу заградительных аэростатов ПВО в блокадном Ленинграде, бензина катастрофически не хватало. Почти все топливо уходило на производство водорода, тысячи тонн воды кипятились и пропускались через раскаленное железо, этим занимался целый химзавод. Сейчас все намного проще.

"Эта готовая станция по производству водорода способна выдавать 20 кубометров водорода в час. Для работы нужны всего две вещи – электричество и вода, причем любая, хоть из озера, станция водоподготовки тут тоже есть", – показал корреспондент.

Другие способы использования

Даже без массового перехода на новое топливо, оно все равно нужно и в немалых количествах, без него не сможет работать ни одна современная электростанция.

"На каждой ТЭЦ стоит примерно две электролизных установки производительностью 20 кубометров в час каждая, для ТЭЦ, ГРЭС, ТЭЦ – конкретно для охлаждения турбины генератора", – заявил генеральный директор центра водородных технологий Всеволод Новиков.

Сегодня технологии позволяют уменьшить электролизер до карманных размеров. Юрий Добровольский, профессор МГТУ имени Баумана, показывает прибор. По сути пауэрбанк.

"27 килограммов литиевых аккумуляторов, которые носят сейчас на поясе наши бойцы, меняется на 3,5-4 килограмма примерно с теми же функциями", – уточнил Юрий Добровольский, доктор химических наук, профессор МГТУ им. Баумана.

Установка хоть и экспериментальная, но уже прошла проверку в силовых структурах. Конечно, она требует доводки, как и остальные разработки на основе водорода, но уже очевидно, что у них большое будущее, как это было с двигателями внутреннего сгорания, атомными реакторами и даже мобильными телефонами.