Юрий Новиков - Экология, окружающая среда и человек

На первом этапе, чтобы программа начала работать, в нее необходимо ежегодно вкладывать 20-40 млн долларов. Высокие технологии водородной энергетики уже в ближайшие 10 лет станут основой развития всей мировой экономики. Инвестиции направят в лаборатории, где научные исследования будут находить практическое подтверждение.

Цивилизация стоит на пороге энергетического кризиса. Быстрое сокращение запасов нефти и газа принуждает человечество заняться поисками экологически чистых источников энергии. Специалисты склоняются к тому, что мир спасет водород — практически неиссякаемый возобновляемый источник энергии. Когда водород станет основным энергоносителем, сложится принципиально новая водородная энергетика. И это станет научно-техническим прорывом, сравнимым по социально-экономическим последствиям с тем революционным воздействием на цивилизацию, которое в свое время оказали электричество, двигатель внутреннего сгорания, химия и нефтехимия, информатика и связь.

Энергетический КПД водородных топливных элементов значительно выше, чем у традиционных энергоустановок, и может достигать 90%. Преобразование тепла в работу в этих элементах не происходит: в электрохимическом источнике тока энергия топлива превращается в электроэнергию, минуя идущие с большими потерями процессы горения. Ячейка водородного топливного элемента состоит из пористых анода и катода, разделенных полимерной мембраной, в которой содержатся платиновые металлы. Испытания прототипа автомобиля с водородным двигателем показали, что 1 кг водорода по калорийности эквивалентен примерно 4,5 л бензина. Энергетические установки и электрохимические генераторы на основе топливных элементов могут применяться также в бытовых электронных устройствах (компьютерах, мобильных телефонах, видеокамерах).

Россия — крупнейший в мире производитель палладия: на ее предприятиях сосредоточено около 50% мирового производства. И этот металл значительно выгоднее не продавать за рубеж в качестве сырья, а превращать в наукоемкую продукцию. Около 20 институтов РАН в доперестроечные годы достигли значительных успехов в области водородной энергетики. Ежегодные инвестиции в размере нескольких десятков миллионов долларов позволят возродить научный потенциал страны.

На базе того, что в России уже разработано в течение первых трех лет, будут получены первые коммерческие результаты. Палладий, который на Западе используется при производстве автомобильных катализаторов, — это металл будущего, который станет основой водородных технологий.

В мире сейчас около тысячи компаний работают в области водородной энергетики, создают автомобили, мини-электростанции, компактные системы для питания компьютеров, телефонов.

Очень выгодно создать серию энергетических установок от 1 до 30—40 кВт. Это обеспечит и автономную энергетику, и автомобили, и системы питания. Водородная энергетика существует пока в теории, но она еще неконкурентоспособна. Стоимость 1 кВт водородной энергии пока достигает 3 тыс. долларов, а для экономической эффективности ее нужно снизить до 100—200 долларов. Для этого и необходимы серьезные исследования.

Президент Буш поставил перед Америкой цель: к 2020 г. перевести все автомобили на новые двигатели. На эту задачу из бюджета выделяется около 3 млрд долларов, но в 304 раза больше вкладывают частные инвесторы. Водородная энергетика экологически безопасна: автомобили на таких двигателях практически не дают выбросов, поскольку отходы — водяной пар. В Японии премьер-министр уже пользуется таким автомобилем, хотя стоит он очень дорого. Взять такое авто в прокат на месяц — 5 тыс. долларов.

Наш ВАЗ на салонах уже два раза показывал автомобили с водородным двигателем, разработанным на Урале. Этот завод когда-то делал автономные водородные системы для «Бурана». Но пока не решены две принципиальные проблемы — срок службы и цена. Эти проблемы при финансовой поддержке «Норильского никеля» и должна решить наука. Интерес большого бизнеса к науке крайне важен.

Две крупнейшие корпорации — автомобильная «General Motors» и химическая «Dow Chemical Со.» — достигли соглашения о совместной работе в области водородной энергетики. «GM» поставит «Dow» 500 силовых установок на топливных элементах, которые будут размещены на производственном комплексе площадью 30 кв. миль в Техасе. Сумма контракта не разглашается, но в совместном заявлении говорится, что она в 15 раз превышает любую из известных сделок, касающихся топливных элементов.

Испытания совместного электрохозяйства автомобильный и химический гиганты завершат в 2005 г. Его суммарная мощность составит 35 МВт, чего хватит для полного энергетического обеспечения 25 тыс. односемейных домов в течение года. Обсуждая заключительный вариант соглашения, руководители компаний смотрят гораздо дальше техасского полигона и обсуждают возможность использования топливных элементов для выработки электроэнергии на других предприятиях «Dow» в США и Европе (50 тыс. сотрудников корпорации работают в 170 странах мира).

В 2004 г. президент Европейской комиссии Романо Проди запустил Европейскую технологическую платформу по водороду и топливным элементам. Под платформой понимают механизм, с помощью которого можно объединить заинтересованных участников из всех секторов общества: исследователей, промышленников, политиков, для того чтобы выработать единое представление о долгосрочных перспективах того или иного проекта и создать условия для создания активной и состоятельной стратегии, а также плана действий по ее выполнению.

Европа экспортирует половину нужной ей нефти, а через четверть века эта доля вырастет до 70%. Такое положение крайне неустойчиво. Необходимо преодолеть эту тенденцию, считает Романо Проди.

Нужно двигаться в направлении сильно интегрированной водородной экономики, основанной на возобновляемых источниках энергии. А для превращения этого представления в реальность Европе требуется больше исследований, практических разработок, демонстрационных проектов, а также правила и стандарты, которые соответствуют будущей водородной экономике. Такие усилия будут успешными только в случае, если ресурсы отдельных стран и Европы в целом, финансы общественного и частного секторов объединятся и будут подчинены единой организующей силе. Вот почему запущена программа европейского партнерства в области водородной энергетики.

Эта инициатива, которую Европейская комиссия начала в 2004 г. под эгидой президента Романо Проди, вице-президента и комиссара по энергии и транспорту Лойолы де Паласио и комиссара по исследованиям Филиппа Бюскена, имеет своих предшественников. Еще в 1988—1992 гг. Европейский союз выделил финансирование в размере 8 млн евро на разработку топливных элементов. В 1999—