Почему автомобили, работающие на водородном топливе, наносят меньше вреда окружающей среде, чем бензиновые или дизельные автомобили?

Водород можно производить из различных отечественных ресурсов, что позволяет практически полностью исключить выбросы парниковых газов. После производства водород вырабатывает электроэнергию в топливном элементе, выделяя только водяной пар и теплый воздух. Он перспективен для развития как стационарной, так и транспортной энергетики.

Технология водородных топливных элементов имеет ряд преимуществ перед другими источниками энергии, в том числе:

Возобновляемые и легкодоступные

Водород – самый распространенный элемент во Вселенной, и, несмотря на трудности, связанные с его добычей из воды, это уникальный по изобилию и возобновляемости источник энергии, идеально подходящий для наших будущих потребностей в комбинированных источниках тепловой и электрической энергии с нулевым уровнем выбросов углерода.

Водород – чистый и гибкий источник энергии для поддержки энергетических стратегий с нулевым уровнем выбросов углерода

Водородные топливные элементы – изначально чистый источник энергии, не оказывающий негативного воздействия на окружающую среду во время работы, поскольку побочными продуктами являются просто тепло и вода. В отличие от биотоплива или гидроэнергии, водород не требует больших площадей земли для производства. Более того, НАСА даже работает над использованием водорода в качестве ресурса, а вода, получаемая в качестве побочного продукта, используется в качестве питьевой воды для астронавтов. Это говорит о том, что водородные топливные элементы являются нетоксичным источником топлива и поэтому превосходят уголь, природный газ и атомную энергию, которые либо потенциально опасны, либо труднодоступны.

Производство, хранение и использование водорода сыграет важную роль в дальнейшем развитии возобновляемых источников энергии, позволяя сбалансировать их прерывистые способы поставки и сложные требования конечных потребителей, избегая необходимости значительных инвестиций в модернизацию сетевой инфраструктуры на начальном этапе.

Более мощные и энергоэффективные, чем ископаемое топливо

Технология водородных топливных элементов обеспечивает высокоплотный источник энергии с хорошей энергоэффективностью. По весу водород обладает самым высоким содержанием энергии среди всех распространенных видов топлива. Газообразный и жидкий водород под высоким давлением имеет примерно в три раза большую гравиметрическую плотность энергии (около 120 МДж/кг), чем дизельное топливо и СПГ, и такую же объемную плотность энергии, как природный газ.

Высокая эффективность по сравнению с другими источниками энергии

Водородные топливные элементы более эффективны, чем многие другие источники энергии, включая многие решения в области “зеленой” энергетики. Такая эффективность позволяет производить больше энергии на фунт топлива. Например, обычная электростанция, работающая на сжигании топлива, вырабатывает электроэнергию с КПД 33-35 %, тогда как водородные топливные элементы – до 65 %. То же самое касается и автомобилей, где водородные топливные элементы используют 40-60 % энергии топлива, обеспечивая при этом снижение расхода топлива на 50 %.

Почти нулевые выбросы

Водородные топливные элементы не производят выбросов парниковых газов, как ископаемые источники топлива, что снижает загрязнение и улучшает качество воздуха.

Уменьшает углеродный след

Благодаря практически полному отсутствию выбросов водородные топливные элементы не выделяют парниковых газов, что означает отсутствие углеродного следа при их использовании.

Время быстрой зарядки

Время зарядки силовых установок на водородных топливных элементах чрезвычайно быстрое, такое же, как у обычных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), и заметно быстрее по сравнению с электромобилями, работающими на аккумуляторах. Если электромобилям требуется от 30 минут до нескольких часов для зарядки, то водородные топливные элементы можно зарядить менее чем за пять минут. Такое быстрое время зарядки означает, что автомобили на водородных топливных элементах обеспечивают такую же гибкость, как и обычные автомобили.

Отсутствие шумового загрязнения

Водородные топливные элементы не производят шумового загрязнения, как другие источники возобновляемой энергии, например, энергия ветра. Это также означает, что, как и электромобили, транспортные средства, работающие на водороде, намного тише тех, в которых используются традиционные двигатели внутреннего сгорания.

Отсутствие визуального загрязнения

Некоторые низкоуглеродные источники энергии, в том числе ветряные и биотопливные электростанции, могут привлекать внимание. Однако водородные топливные элементы не занимают столько же места, что означает меньшее визуальное загрязнение.

Длительное время использования

Водородные топливные элементы обеспечивают большую эффективность в отношении времени использования. Запас хода водородного автомобиля такой же, как и у автомобилей, работающих на ископаемом топливе (около 450 км. в ч.). Это больше, чем у электромобилей (EV), которые все чаще разрабатываются с силовыми установками на топливных элементах в качестве “расширителей диапазона”. Водородные топливные элементы также не подвержены значительному влиянию внешней температуры и не разрушаются в холодную погоду, в отличие от EV. Это преимущество еще больше увеличивается в сочетании с коротким временем зарядки.

Идеально подходит для использования в удаленных районах

Там, где позволяют местные условия, доступность водорода за счет местной генерации и хранения может стать альтернативой дизельным источникам энергии и отопления в отдаленных районах. Это не только снизит потребность в транспортировке топлива, но и улучшит жизнь людей, живущих в отдаленных регионах, предлагая экологически чистое топливо, получаемое из легкодоступного природного ресурса.

Универсальность использования

По мере развития технологий водородные топливные элементы смогут обеспечивать энергией различные стационарные и мобильные установки. Автомобили, работающие на водороде, являются лишь одним из примеров, но их можно использовать и в более мелких приложениях, таких как бытовые товары, а также в крупномасштабных системах отопления. Как и в случае с ДВС, функции емкости для хранения энергии (т.е. топливного бака) и размера двигателя разделены, в отличие от батарей (т.е. для которых мощность линейно зависит от массы), что обеспечивает большую гибкость при проектировании.

Демократизация энергоснабжения

Водородные топливные элементы способны уменьшить зависимость нации от ископаемого топлива, что поможет демократизировать энергоснабжение во всем мире. Такая независимость станет преимуществом для многих стран, которые в настоящее время зависят от поставок ископаемого топлива. Разумеется, это также позволит избежать проблемы роста цен на ископаемое топливо по мере сокращения его запасов.