У апошнія гады краіны па ўсім свеце спрыяюць развіццю вадароднай энергетыкі з беспрэцэдэнтнай хуткасцю. Згодна са справаздачай, апублікаванай сумесна Міжнароднай камісіяй па вадароднай энергетыцы і McKinsey, больш за 30 краін і рэгіёнаў апублікавалі дарожную карту развіцця вадароднай энергетыкі, а глабальныя інвестыцыі ў вадародныя энергетычныя праекты да 2030 года дасягнуць 300 мільярдаў долараў ЗША.
Энергія вадароду - гэта энергія, якая вылучаецца вадародам у працэсе фізічных і хімічных змяненняў. Вадарод і кісларод можна спаліць для атрымання цеплавой энергіі, а таксама пераўтварыць у электрычнасць з дапамогай паліўных элементаў. Вадарод не толькі мае шырокі спектр крыніц, але і мае такія перавагі, як добрая цеплаправоднасць, чысціня і нетоксичность, а таксама высокая тэмпература на адзінку масы. Цеплаўтрыманне вадароду пры той жа масе прыкладна ў тры разы больш, чым у бензіну. Гэта важная сыравіна для нафтахімічнай прамысловасці і энергетычнае паліва для аэракасмічных ракет. Чакаецца, што вадародная энергія зменіць энергасістэму чалавека з усё большай колькасцю заклікаў змагацца са змяненнем клімату і дасягнуць вугляроднай нейтральнасці.
Вадародная энергія карыстаецца перавагай не толькі з-за нулявых выкідаў вугляроду ў працэсе выдзялення, але і таму, што вадарод можа выкарыстоўвацца ў якасці носьбіта энергіі, каб кампенсаваць зменлівасць і перарывісты аднаўляльных крыніц энергіі і спрыяць шырокамаштабнаму развіццю апошніх. . Напрыклад, тэхналогія «электрычнасць у газ», якую прасоўвае ўрад Германіі, заключаецца ў вытворчасці вадароду для захоўвання чыстай электраэнергіі, такой як энергія ветру і сонечнай энергіі, якая не можа быць выкарыстана своечасова, і для транспарціроўкі вадароду на вялікую адлегласць для далейшага эфектыўнага выкарыстанне. У дадатак да газападобнага стану вадарод таксама можа з'яўляцца ў выглядзе вадкага або цвёрдага гідрыду, які мае розныя спосабы захоўвання і транспарціроўкі. З'яўляючыся рэдкай "сувязной" энергіяй, вадародная энергія можа не толькі рэалізаваць гнуткае пераўтварэнне паміж электрычнасцю і вадародам, але і пабудаваць "мост" для рэалізацыі ўзаемасувязі электрычнасці, цяпла, холаду і нават цвёрдага, газавага і вадкага паліва, так як пабудаваць больш чыстую і эфектыўную энергетычную сістэму.
Розныя формы вадароднай энергіі маюць некалькі сцэнарыяў прымянення. Да канца 2020 года сусветная колькасць аўтамабіляў на вадародных паліўных элементах павялічыцца на 38% у параўнанні з папярэднім годам. Шырокамаштабнае прымяненне вадароднай энергіі паступова пашыраецца з аўтамабільнай сферы на іншыя сферы, такія як транспарт, будаўніцтва і прамысловасць. У прымяненні да чыгуначнага транзіту і караблёў вадародная энергія можа паменшыць залежнасць перавозак на вялікія адлегласці і вялікіх грузаў ад традыцыйных нафтавых і газавых відаў паліва. Напрыклад, у пачатку мінулага года Toyota распрацавала і паставіла першую партыю сістэм вадародных паліўных элементаў для марскіх судоў. У дачыненні да размеркаванай генерацыі вадародная энергія можа забяспечваць электраэнергію і цяпло для жылых і камерцыйных будынкаў. Вадародная энергія таксама можа непасрэдна забяспечваць эфектыўную сыравіну, аднаўляльнікі і высакаякасныя крыніцы цяпла для нафтахімічнай, металургічнай, металургічнай і іншых хімічных галін прамысловасці, эфектыўна зніжаючы выкіды вугляроду.
Аднак вадародную энергію, як разнавіднасць другаснай энергіі, няпроста атрымаць. Вадарод у асноўным існуе ў вадзе і выкапнёвым паліве ў выглядзе злучэнняў на зямлі. Большасць існуючых тэхналогій вытворчасці вадароду абапіраюцца на выкапнёвую энергію і не могуць пазбегнуць выкідаў вугляроду. У цяперашні час тэхналогія вытворчасці вадароду з аднаўляльных крыніц энергіі паступова развіваецца, і вадарод з нулявымі выкідамі вугляроду можна вырабляць з аднаўляльных крыніц энергіі і электролізу вады. Навукоўцы таксама вывучаюць новыя тэхналогіі вытворчасці вадароду, такія як сонечны фоталіз вады для атрымання вадароду і біямасы для атрымання вадароду. Чакаецца, што дэманстрацыя ядзернай тэхналогіі вытворчасці вадароду, распрацаванай Інстытутам ядзернай энергіі і новых энергетычных тэхналогій Універсітэта Цынхуа, пачнецца праз 10 гадоў. Акрамя таго, ланцужок вадароднай прамысловасці таксама ўключае захоўванне, транспарціроўку, напаўненне, прымяненне і іншыя звёны, якія таксама сутыкаюцца з тэхнічнымі праблемамі і абмежаваннямі па выдатках. Прымаючы ў якасці прыкладу захоўванне і транспарціроўку, вадарод мае нізкую шчыльнасць і лёгка выцякае пры нармальнай тэмпературы і ціску. Доўгі кантакт са сталлю прывядзе да «вадароднай далікатнасці» і пашкоджання апошняй. Захоўванне і транспарціроўка нашмат складаней, чым вугаль, нафта і прыродны газ.
У цяперашні час многія краіны вакол усіх аспектаў новага вадароду даследаванні ў самым разгары, тэхнічныя цяжкасці ў актывізацыі, каб пераадолець. З бесперапынным пашырэннем маштабаў вытворчасці вадароднай энергіі, захоўвання і транспарціроўкі інфраструктуры, кошт вадароднай энергіі таксама можа знізіцца. Даследаванні паказваюць, што да 2030 года агульны кошт вадароднай энергетычнай ланцужкі знізіцца ўдвая. Мы чакаем, што вадароднае грамадства паскорыцца.
Час публікацыі: 30 сакавіка 2021 г