Хоће ли прелазак на водоник бити већа енергетска револуција од масовног коришћења нафте?

Електрична возила – електромобили – већ су у моди, али је потпуно јасно да ће њихова употреба бити ограничена. Јер, слабо су прилагођени за превоз на велике удаљености, а на авионе са електромоторима можете потпуно заборавити. Такви авиони ће још дуго  бити хоби богатијих ентузијаста. Међутим: водоник, барем у теорији, омогућава решавање свих проблема. И то:  једним потезом јер има велику погонску снагу, а не ослобађа при сагоревању штетне гасове (угљен-диоксид).

Само, и у његовом случају ипак постоји не једно „али“. У природи га у чистом облику нема у комерцијалним количинама, па се мора се произвести вештачки, а на то се троши „прљава енергија“. Најпознатији метод његовог добијања је електролиза воде: при којој се молекули воде се раздвајају на атоме водоника и кисеоника, који се затим комбинују у паровима па формирају молекуле тих гасова.

Предност ове методе је потпуно одсуство штетног отпада. Недостатак је висока цена. Чак и уз употребу јефтине нуклеарне енергије, цена 1 килограма водоника достиже око 4-6 долара. А када се користи електрична енергија из соларних или ветроелектрана – цена килограма водоника стиже до космичких 13-15 долара по килограму!

Модел Тојотиног аутомобила са водоничким мотором, (Фото: Факти)

А водоник може постати права алтернатива угљоводоничној енергији само ако се електролиза обавља по цени која не прелази 4 долара. Водоник се може добити мешањем угља или гаса са паром и загревањем на 1000 степени Целзијуса без кисеоника. Овом методом цена килограма водоника пада на 2-3 долара по килограму, што је већ на граници исплативости. Али при том се поред водоника ослобађа и угљендиоксид или његов сродник, угљенмоноксид.

Исти недостатак има и добијање водоника из биомасе. Методе везане за биолошке процесе сматрају се најперспективнијим: неке бактерије и алге током живота производе водоник. У овој области, тренутно су у току активна истраживања у Сједињеним Државама, Јапану и другим земљама. Водоник се може користити у исте сврхе као и природни гас, а при сагоревању ослобађа већу топлоту.У транспорту се већ доста широко користи.

Аутомобиле са погоном на водоник већ су развили многи аутомобилски концерни као што су Toyota, Nissan, Hyundai, BMW, Audi, Ford и други. На пример, већ се производи Ford E450 који покреће водоник, а BMW продаје Hydrogen 7 са мотором који може користити и бензин и водоник.

По улицама Лондона већ се крећу  автобуси Mercedes Benz Citaro на водоник, а 2022-ге ће појавити слични – које ће производити руска фирма КамАЗ –  на улицама Москве.У Данској воз који покреће водоник већ неколико година саобраћа између Вемба и Лемвига. У Немачкој је први воз на водоник кренуо 2018. године. Француска планира да уведе у саобраћај 12 таквих возова у Бургундијеи, Франш-Комт и Аквитанији. Аирбус намерава да од 2035. године почне да производи авионе са моторима на водоник за 100-200 путника и са прелетом до 3.700 км без допуњавања горивом. Грејање? Водоник се може сагоревати у котловима за топлу воду и сличним котловима на исти начин као и природни гас. Одговарајућа постројења већ се производе у САД -у, Кини, Јапану, Канади и Русији.

Део Тојотиног мотора, (Фото: Факти)

По правилу, такве уређаји не производе само топлоту, већ и електричну енергију. Стручњаци Савета за водоник верују да ће до 2050. године водоник давати 18% укупне енергије у свету, да ће се његова годишња потрошња повећати са садашњих 100 милиона тона на 370, а 2100. године – на 800 милиона тона. Тај пут неће бити лак јер ће захтевати не само технологије за најјефтинију могућу производњу водоника, већ и инфраструктуру за његов транспорт: цевоводе, цистерне, водоничне терминале, пумпе и још много тога. Постоје и чисто технички проблеми. Због мале густине овог гаса, транспорт водоника ће захтевати знатно веће цистерне. Осим тога, водоник даје много већу температуру (2800) него метан (2000 степени), што ће захтевати масовну употребу материјала отпорних на топлоту.

Такође, због велике експлозивности водоника, биће потребан знатно већи ниво сигурности при руковању њиме. Владини програми за развој енергије водоника већ постоје у САД, ЕУ, Кини, Јапану, Индији и Русији која планира да до 2024. године извози до 33,4 милиона тона водоника, а до 2030. да заузме најмање 20% светског тржишта ове врсте горива. Европска унија планира да до 2024. повећа капацитете за производњу водоника са садашњих 0,1 на 6 гигавата, а да до 2030. достигне 40 гигавата године (500 гигавата до 2050. године).

Генерално, обим улагања у енергију водоника у свету до 2050. треба да достигну око 500 милијарди долара. Научници већ називају текуће процесе претечом нове енергетске револуције, која ће променити свет не мање од преласка са угља на нафту у првој половини 20. века или масовног ширења нуклеарне енергије у његовој другој половини.

Јуриј Ткачов

Извор: Факти