Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Водородное отопление признали тупиком
Половина всего расхода энергии человечеством приходится на тепло, почти 50% из этого количества уходит на отопление и нагрев воды в домах. На электричество — всего 19%. Из этого ясно, что вопрос отопления даже важнее электроэнергетики, а без отказа от ископаемых топлив здесь зеленый переход невозможен. Однако, как показывает новая научная работа, водород в этой роли — лишь несбыточная мечта.
В журнале Joule вышел обзор 32 научных работ, посвященных возможности перевода отопления на водород, которую в ряде западных стран считают ключевым компонентом зеленого перехода. Исследование — впервые для этой области — не включило в свое рассмотрение работы, профинансированные теми или иными компаниями, финансово заинтересованными в массовом переходе на водород. В итоге автор обзора Ян Рознау (Jan Rosenow) пришел к довольно интересным выводам.
Как он отмечает, практически каждая независимая (в смысле источников финансирования) работа в этой области указывает, что водородное отопление дороже не только уже существующих котельных, но и таких, казалось бы, более дорогих путей решения проблемы отопления, как тепловые насосы (инверторные кондиционеры, работающие на отопление) и солярно-термальное отопление (при нем солнечные лучи нагревают теплоноситель на крыше домов, а тот уже греет воду отопительного контура). Этот вывод уже трудно назвать ожидаемым, поскольку в норме последние два метода отопления в пару раз дороже, чем котельные.
Вопрос о получении тепла — ключевое препятствие на пути перехода к углероднейтральной экономике. Дело не только в том, что на получение тепла человечество тратит в два с половиной раза больше энергии, чем на получение электричества. Не менее важно и то, что нужда в тепле зимой многократно выше, чем летом, даже с учетом того, что промышленность, потребляющая чуть больше половины тепла, почти не снижает его потребление и летом. В итоге та же Британия зимой потребляет вчетверо больше энергии в единицу времени, чем в теплые месяцы.
Решить этот вопрос без сжигания топлива сложно. В теории можно топить тепловыми насосами, питающимися электричеством. Но в этом случае зимнее потребление электричества будет выше летнего в два-три раза (в случае обычной, а не суровой зимы). Электроэнергетика, которая летом работает на треть мощности, будет долго простаивать невостребованной, что резко повысит цены на вырабатываемое ею электричество. Многим хотелось бы обойтись без таких последствий.
«Для политиков, принимающих решения, водород для отопления видится привлекательным. Кажется, что легко просто заменить метан на водород, отчего для домохозяйств ничего не изменится. Но в реальности потребуются существенные технические изменения — включая трубы в домах, и все это будет стоить людям немало денег», — отметил Ян Рознау.
Кроме того, добавляет автор, сегодня почти весь водород получают из ископаемых топлив, что делает его не углероднейтральным. Получение водорода из «зеленого» электричества (от ВЭС и СЭС) пока кратно дороже, чем из метана. Критической проблемой тут остается малая энергоэффективность: электролиз имеет КПД всего 80%, типичный газовый котел — 85%, отчего итоговый КПД водородного отопления не выше 70%.
Тепловые насосы, питающиеся от электричества, хотя теряют 5-10% энергии на сопротивление в ЛЭП, обычно получают три-четыре киловатт-часа тепла на один киловатт-час электроэнергии (разница гасится за счет поглощения тепла из наружного зимнего воздуха). То есть их итоговые затраты электричества — пока температура выше нуля — в три и более раза ниже, чем у водородного отопления.
Рознау не выступает против водорода в целом. Он отмечает, что тот может быть полезен для «обезуглероживания» промышленности. Та потребляет несколько больше тепла, чем жилые и коммерческие здания, причем в основном это тепло высокопотенциальное, с температурами во многие сотни градусов. Никакие тепловые насосы не могут дать такого, и тут альтернативы зеленому водороду нет (по крайней мере, в рамках принятых на Западе подходов, фактически, конечно, они есть, но для западных стран сегодня недоступны). Но вот в секторе домохозяйств, подчеркивает он, этот газ не только повысит их издержки, но и заставит увеличить трату природных ресурсов, подняв общее энергопотребление.
Хотя Рознау корректно изложил ряд проблем водорода (случайным образом совпав с частью тезисов вот этого материала Naked Science), он не остановился на недостатках тепловых насосов, делающих и их успех в качестве заместителя природного газа довольно сомнительным. Дело в том, что при минус пяти градусах и ниже на один киловатт-час электроэнергии тепловой насос дает примерно один киловатт-час тепловой энергии: охлаждать уличный воздух для нагрева помещения при такой температуре становится довольно трудно.
Поэтому на практике пиковое зимнее энергопотребление в стране, целиком перешедшей на тепловые насосы, в наиболее морозные зимние дни будет в четыре-пять раз выше, чем летом. То есть подобное отопление будет вынуждено опираться на огромные мощности электростанций — кратно больше существующих, — которые будут простаивать почти весь год, включаясь лишь в самые морозные дни. Очевидно, что стоимость подобного решения для общества будет большой. Поэтому ранее другие авторы не раз отмечали: переход на тепловые насосы также резко повысит стоимость отопления.
Между тем цена отопления — и так довольно больное место для целого ряда современных обществ. Например, в Великобритании еще до ценового шока 2022 года в результате холодов умирают 60,5 тысячи человек в год, примерно 0,1% всего населения ежегодно. Достоверно установлено, что в помещении, где хуже топят, среднее кровяное давление у человека растет. Причем оно больше связано с зимней температурой внутри помещения, чем на улице.
В итоге систематического роста такого давления повышается вероятность смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, которые и выступают главным фактором холодовой смертности. Кратный рост стоимости отопления неизбежно приведет к снижению температур в домах жителей западных стран со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Telegram 
Дзен 
VK Команда российских исследователей, включая ученых из НИУ ВШЭ, применили искусственный интеллект для анализа подписок 4,5 тысячи студентов на VK-сообщества. Оказалось, что алгоритмы могут с высокой точностью предсказывать, кто отличник, а у кого трудности с учебой.
В длительном выступлении 30 мая 2025 года Илон Маск не ограничился повторением уже известного, но и обозначил ряд новых моментов по программе Starship и конкретике первых нескольких волн полетов на Марс.
Около 55 миллионов лет назад на планете внезапно стало очень тепло — в среднем на 11 градусов теплее, чем сегодня. Побережье Северного Ледовитого океана получило климат нынешнего южного Крыма. Этот период крайне интересует ученых, поскольку более сильного потепления в истории планеты нет, а причины и последствия случившегося все еще загадка. Авторы новой работы несколько прояснили ее.
Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.
Исследователи ВШЭ выделили более 4000 примеров устной русской речи билингвов из семи регионов России и выяснили: большинство нестандартных форм в конструкциях с числительными связано не только с их родным языком, но и с тем, как часто выражение встречается в повседневной речи. Например, фразы «два часа» или «пять километров» почти всегда совпадают с литературным вариантом, а вот менее привычные выражения, особенно с числительными от двух до четырех, а также с собирательными формами вроде «двое» или «трое», часто звучат иначе.
Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.
Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.
Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.
Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии