http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=d4e49602-9605-4174-b1a8-3ee036b8cfae&print=1
© 2024 Российская академия наук

ВОДОРОДНЫЙ ПРОЕКТ

США, ЕС и Япония ежегодно тратят на разработку новых источников энергии до 1 миллиарда евро. Наибольший акцент делается на водород. Идея "ездить на водороде" становится все более реальной. В том числе и в России. "Норильский никель" вместе с Российской академией наук создали Национальную инновационную компанию "Новые энергетические проекты" (НЭП). Ее возглавил член-корреспондент РАН Борис Кузык.

Ставка на водород оправданна. Через 20-30 лет мир остро ощутит нехватку нефти. С теми темпами, которыми сегодня развиваются автомобильная и химическая промышленность, такой срок можно назвать более чем оптимистичным. Российская нефть может закончиться и раньше - к 2015-2020 году.

У России кроме нефти и прочих полезных ископаемых есть и другой ресурс - наука. НИОКР в области водородной энергетики не только не отстает от мировой науки: Россия тут среди лидеров.

Первый автомобиль на водороде был пущен в советском Ленинграде. Отечественный ракетно-космический комплекс при производстве космических ракет использовал двигатели на водородном топливе. Очевидно, что этот опыт - весомое преимущество и база для лидерства на мировом рынке водородных технологий.

Водород - неиссякаемый источник энергии, получаемый путем разложения воды при высокой температуре в присутствии катализатора. Энергетический КПД водородных топливных элементов может достигать 90 процентов. Один килограмм водорода по калорийности эквивалентен 4,5 литрам бензина.

Автомобили на водороде - ближайшая перспектива. К следующим Олимпийским играм, которые состоятся в Пекине, китайцы уже заказали более 100 автобусов на водородном топливе. Крупнейший в мире Шанхайский порт приступил к строительству специальных терминалов для хранения водородного топлива. Япония планирует уже к 2010 году наладить выпуск не менее 50 тысяч автомобилей на водородном топливе. Германия спустила на воду подводную лодку, которая питается исключительно за счет водорода. В США основной заказчик водородных технологий - ВПК.

Рынок водородных технологий только начинает формироваться. Его динамика позволяет говорить о том, что к 2010 году годовой объем этого сегмента рынка высоких технологий превысит 1,2 триллиона долларов. В первую очередь серьезная коммерциализации водородных технологий будет иметь место в области портативных источников тока на основе топливных элементов, которые заменят батарейки для мобильных телефонов, ПК, цифровых камер и бурно развивающихся в настоящее время многофункциональных электронных устройств. Ряд крупных международных компаний уже во второй половине нынешнего года или в начале 2006-го сможет предложить массовый выпуск портативных ТЭ (микро-ТЭ).

РАН и "Норильский никель" в ноябре 2003 года подписали Генеральное соглашение о сотрудничестве в области водородной энергетики и топливных элементов. Один из основных итогов партнерства Академии наук и более чем ста институтов, подкрепленный инвестициями "Норильского никеля" в размере более 30 миллионов долларов в 2004 году, - создание пока еще экспериментальной конструкции топливных элементов с твердополимерным электролитом (ТЭ). При массовом производстве батарей на основе таких ТЭ расход платины и палладия не превысит 0,05 мг/см2, удельная мощность составит до 700 мВт/см2 (этот показатель - один из лучших в мире), а себестоимость наших ТЭ будет не более 500 долларов за кВт установленной мощности. На мировом рынке себестоимость лучших аналогов составляет 3000 долларов за кВт установленной мощности. Помимо этого в рамках сотрудничества РАН и "Норильского никеля" ученые РКК "Энергия" им. С. Королева разработали не имеющую аналогов конструкцию малогабаритного и многофункционального топливного процессора - устройство для преобразования углеводородного топлива в водород. Такая энергетическая установка может быть размещена в любом месте, где есть сетевой природный газ или синтетическое топливо. И она сможет вырабатывать электричество, тепло и водород для заправки автомобилей и других устройств, нуждающихся в чистом водороде. По своим эксплуатационно-техническим и экономическим параметрам эти установки также превосходят зарубежные образцы (700 долларов за кВт по сравнению со стоимостью 3000 долларов за кВт лучших образцов, имеющихся на рынке).

При этом удалось разработать водородный картридж. Аналогов подобных источников водорода для микро-ТЭ за рубежом пока нет. Уже в ближайшее время таких водородных картриджей может понадобиться десятки миллиардов штук в год. Ощутимые результаты получены по средне- и высокотемпературным твердооксидным топливным элементам и технологиям высококачественных тонкопленочных керамических материалов для их изготовления. На Западе такие конкурентоспособные технологии планируют разработать в лучшем случае к 2008 году.

За рубежом в проектах такого рода всегда принимает участие государство. В 2005 году "Норильский никель" планирует инвестировать в эти проекты около 40 миллионов долларов и рассчитывает на партнерство со стороны государства.