Три міфи про водень: спростовуємо чутки про перспективну енергетику

21 листопада 2021, 14:03
Читать новость на русском

Джерело:

Science Focus

Водень – це найрозповсюдженіший хімічний елемент у Всесвіті. Також він й найпростіший: один електрон обертається навколо всього єдиного протона. Історія водню розпочалася близько 13,7 мільярда років тому й сьогодні людство розглядає його як альтернативне джерело енергії.

Якщо водень, наприклад, використовувати як паливо для автомобілів, то ми відразу отримуємо суттєві переваги: 60% енергії водень "віддасть" автомобілю (бензин "віддає" лише близько 20%), а після спалювання ми отримаємо не згубний CO2, а Н2О – воду. Здавалося б, що це "паливо мрії", але його використання пов'язане з певними технічними труднощами. А ще навколо водневої енергетики накопичилося повно міфів.

Читайте за темою Почалось будівництво найбільшої в світі електростанції для вироблення водневої енергії

Так горить водень у ракетному двигуні RS-25: дивитись відео

Міфи про водневу енергетику

1. Водень – це небезпечно

У 1936 році було побудовано "Гінденбург", який став найбільшим у світі пасажирським дирижаблем. Наповнений він був, звісно, воднем. Літати велетню судилося не довго – 6 травня 1937 року "Гінденбург" зазнав аварії, спалахнувши немов сірник. Жах аварії чудово передають кадри, зняті того дня.

Аварія LZ 129 "Гінденбург": дивитись відео

Катастрофа забрала життя 36 людей та надовго вселила впевненість у небезпеці водню. Проте ми забуваємо, що "цепелін" був велетенський та містив близько 200 тисяч кубічних метрів водню. Очевидно, що автомобільні баки будуть "трішки" меншими.

Також баки для водню, які розробляють для використання в автомобілях, мають величезний запас міцності. У разі витоку легкий водень дуже швидко випаровується. Тому така машина буде навіть безпечніша, ніж, наприклад, сучасні автомобілі на бензині.

2. Водень – брудне паливо

Міф виник тоді, коли про "зелені технології" практично не чули. Тоді водень отримували шляхом "парової конверсії" – умовно метан (СН4) об'єднували з водою (паровий реформінг), що призводило до утворення водню та вуглекислого газу, який є парниковим газом. Саме цей процес з утворенням CO2 і став причиною думки про безперспективність водневої енергетики, адже вона забруднює атмосферу парниковим діоксидом вуглецю.

Проте сьогодні, у час "зелених технологій", такий видобуток стає все менш актуальним. Під час "парової конверсії" вуглекислий газ вловлюють спеціальними фільтрами, не дозволяючи йому потрапити в атмосферу Землі. Також поширеним, але більш енергозатратним, методом є електроліз – через воду (Н2О) пропускають електричний струм, що розкладає її на водень (Н2) та кисень (О2).

Читайте на сайті Термоядерний завод відкриває шлях до чистої енергії

3. Навіщо нам водень, якщо є електрокари?

Поява на автомобільному ринку Ілона Маска та "Тесли" спричинила фурор. Тепер електрокари стали модним, трішки футуристичним та доступним видом транспорту. Слідом за "Теслою" інші автомобільні компанії почали вкладати більше сил та коштів у "машини на батарейках". Тому дехто ставить питання: навіщо нам водневі автомобілі, якщо є електричні?

Відповідь досить проста – усе на батарейках їздити не може. Це зумовлено обмеженнями сучасних батарей, які не здатні зберігати достатній об'єм енергії. Наприклад, велетенські пасажирські авіалайнери точно не перелетять Атлантику, маючи лише батарейки – їх місткості не вистачить, щоб забезпечити літак достатньою кількістю електроенергії. Ще однією причиною, яка унеможливлює використання виключно електричних літаків – велика вага батарей. Тому потрібне ефективне паливо, яким і є водень.

Як уже мовилося вище, водень є втричі ефективнішим за бензин. Також водень – це швидка заправка, яка досить актуальна, якщо ми порівнюємо з електрокарами, які потрібно довго заряджати на станціях. А тепер уявіть, що потрібно зарядити батареї пасажирського авіалайнера. Також для використання Н2 не потрібно кардинально змінювати інфраструктуру заправних станцій та самих автомобілів.