3. Методы промышленного производства водорода
Разнообразие способов получения водорода является одним из главных преимуществ водородной энергетики, так как повышает энергетическую безопасность и снижает зависимость от отдельных видов сырья.
К ним относятся:
паровая конверсия метана и природного газа;
газификация угля;
электролиз воды;
пиролиз;
частичное окисление;
биотехнологии.
В данный момент наиболее доступным и дешёвым процессом является паровая конверсия. Согласно прогнозам, она будет использоваться в начальной стадии перехода к водородной. В долгосрочной перспективе, однако, необходим переход на возобновляемые источники энергии, так как одной из главных целей внедрения водородной энергетики является снижения выброса парниковых газов. Такими источниками может быть энергия ветра или солнечная энергия, позволяющая проводить электролиз воды.
Производство водорода может быть сосредоточено на централизованных крупных предприятиях, что понижает себестоимость производства, но требует дополнительных расходов на доставку водорода к водородным автозаправочным станциям. Другим вариантом является маломасштабное производство непосредственно на специально оборудованных водородных автозаправочных станциях.
Американские учёные представили технологию получения водорода из растительной биомассы, которая обещает как раз те недостающие простоту, экономность и выгодность. Получение водорода из дешёвой растительной биомассы может стать реальным источником топлива в промышленном масштабе.
Использование водорода как топлива не новинка, однако пока способы получения водорода не совсем способствовали образу водорода как чистого, простого и экономного энергоносителя. Как известно, сегодня наиболее широко используемым способом получения водорода Н2 является выделение его из горючих ископаемых, в частности, из природного газа.
Технологии, которые при этом используются, нуждаются в весьма высоких температурах, что чревато, например, выделением нежелательного СО, да и сами процессы являются многоступенчатыми, что может быть экономически невыгодно и требует разработки дополнительных технологий и механизмов.
4. Перспективы развития водородной энергетики в рб
В белорусской программе развития водородной энергетики на 2006–2010 годы, насчитывающей 28 крупных проектов, участвуют 5 университетов, 8 академических и 2 научно-исследовательских института. Цель – разработать топливные элементы, электролизеры, системы хранения водорода, позволяющие использовать топливо с КПД в два раза большим, чем КПД тепловых машин. Основные задачи – получение синтез-газа и водорода и в ближайшей перспективе транспортировка их в Европу. В России более всего заинтересован в производстве водорода Газпром, так как из одной молекулы метана можно получить две молекулы водорода.
Отдавая дань возобновляемой энергетике, надо признать, что белорусское правительство считает: она не будет вносить в нашей стране решающего вклада. Минэнерго считает, что энергоустановки мощностью меньше 5 мегаватт – это несерьезно. Но получить такие установки очень трудно. Очень важна система безопасности, которая связана с развитием новых видов топлива. В ЕС это решается на основе стандартов, в Беларуси – на основе директив. Но использование стандартов более естественно. Очень интересно использование экономичных машин Стерлинга, которые незаслуженно забыты.
Интенсивно развиваются в Беларуси биотехнологии. Разрабатываются нано материалы. Важно понимать: высокие технологии обеспечиваются только за счет государства. И ЕС – пример, на который надо ориентироваться Беларуси.
Мы придем к так называемой атомно-водородной энергетике. Ядерный реактор нового поколения будет использоваться не только для получения электричества и тепла, но и дешевого водорода, который может транспортироваться по существующим системам.
Словом, планы в отношении водорода большие. И что отрадно, Беларусь имеет все предпосылки для успешного развития водородной энергетики и технологий топливных элементов. Главные из них — квалифицированные научные и технические кадры и производственная база, предприятия электронной промышленности и машиностроения.