Водородная энергетика - перспективы.

Структура мирового спроса на первичную энергию в 1995 г., по данным Кельнского института немецкого хозяйства, была следующей (%): нефть - 35,9, уголь - 34,5, природный газ - 19,1, ядерное топливо - 6,0, возобновляемые источники - 14,5. В последней группе основную долю занимала биомасса (%) - 12,30, далее следовали гидроэлектроэнергия - 2,06, геотермальная - 0,1, солнечная - 0,02 и ветровая - 0,01. .

Структура сырьевого баланса мирового производства электроэнергии в 1995 г.

% В с е г о 100 Уголь 36,6 Ядерное топливо 17,5 Природный газ 14,0 Нефть 11,5 Возобновляемые источники 20,4

В последней группе ведущей была гидроэлектроэнергия (%) - 18,43, далее биомасса - 1,40, геотермальная - 0,50, ветровая - 0,05 и солнечная - 0,02.

В следующем столетии, как ожидают, начнется эра нового источника энергии - водорода. Преимущества его применения очевидны: запасы - в связанном виде в воде - практически безграничны, использование является высокоэкологичным и не дает, кроме водяного пара, никаких выбросов. Однако на этом пути предстоит преодолеть значительные трудности:.

во-первых, процесс электролиза воды требует расхода электроэнергии, которая пока вырабатывается преимущественно на базе угля, природного газа и жидкого топлива. Только когда при производстве водорода больше не будет использоваться ископаемое углеводородное сырье, новая технология может составить экологичную альтернативу существующей системе энергоснабжения. А для этого потребуется расширить применение ядерного топлива, а также гидроресурсов и солнечной энергии;.

во-вторых, масштабное использование водорода связано с непомерно большими капитальными затратами на соответствующее оборудование, а также с решением сложных транспортных проблем. Водород может транспортироваться если не по трубопроводам, то в сжиженном или сильно сжатом состоянии. Опытные работы по проекту использования солнечной энергии-водорода (HYLOSAR) в Нойенбурге показали, что современный технологический уровень промышленности пока не позволяет экономично использовать водород.

Наряду с чистым сжиганием водорода процесс традиционного получения энергии позволяет использовать топливные элементы. Преимущество при этом состоит в том, что в ходе химической реакции водорода и кислорода непосредственно вырабатывается электрический ток. Эта технология уже находит применение как на теплоэлектростанциях, так и в автомобильных двигателях. Недавно решающий шаг был сделан в направлении миниатюризации топливных элементов. Компании "Daimler-Benz AG" в сотрудничестве с канадской фирмой - изготовителем топливных элементов удалось уменьшить габариты силового агрегата втрое по сравнению с первоначальной величиной. Еще в 1994 г. топливные элементы могли устанавливаться только на средних и тяжелых грузовиках. "Daimler-Benz" смогла уже в 1996 г. представить базирующуюся на технологии использования водорода действующую модель мини-фургона и в 1997 г. - городской пассажирский автобус на топливных элементах "Nebus".

В настоящее время все немецкие автомобильные компании при поддержке фирм химической промышленности выступают за продвижение технологии использования водорода, прежде всего в области топливных элементов, но также в области применения водорода в обычных автомобильных двигателях.

Несмотря на эти достижения, до широкого внедрения водорода должны пройти десятилетия. Согласно исследованию базельской фирмы "Prognos AG" и Фраунхоферовского института, вряд ли даже в ближайшие 50 лет энергия водорода сможет играть решающую роль в мировом энергообеспечении.