#водородное топливо

Теперь поезда на водородном топливе есть у Индии. 17 июля премьер-министр Индии Нарендра Моди запустил первый такой поезд.

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

Ученые из Московского физико-технического института разработали проект «зеленого» самосвала и водородной автозаправочной станции. Это шаг к экологичному и экономичному транспорту для горнодобывающей промышленности.

Ученые нашли способ встроить катализатор электролитического разложения воды в объемную структуру. Их технологическое решение ускоряет производство водорода и делает его стабильнее.

Ученые ЮФУ разработали электрокатализатор на 10 процентов эффективнее зарубежного аналога. При этом материал обладает в два раза большей эффективностью в реакции восстановления кислорода в лабораторной трехэлектродной ячейке, чем другие коммерческие электрокатализаторы.

Исследователи Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (НЦМУ СПбПУ) в содружестве с коллегами из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН разработали уникальное покрытие для титановых пластин топливных элементов, применяемых в водородной энергетике. Покрытия отличаются высокими антикоррозийными свойствами.

Водород относится к числу важнейших видов сырья химической и нефтехимической промышленности, а также применяется в металлургии и энергетике. Этот газ — перспективная, безопасная и эффективная альтернатива традиционным видам топлива, из-за чего интерес к нему только растет. Использование водорода в различных процессах и даже его хранение может приводить к опасным последствиям — взрывам и поломкам. Ученые ПНИПУ разработали уникальную установку и методику для исследования взаимодействия водорода и металла. Это поможет в подборе материалов и защитных покрытий для множества применений. Что в свою очередь повысит безопасность и предотвратит катастрофы.

Исследователи из Сколтеха, Института кристаллографии имени А. В. Шубникова РАН и научных центров Китая, Японии и Италии нашли материал, способный вбирать и удерживать в своем объеме в четыре раза больше водорода, чем другие известные вещества для «химического хранения» этого экологичного топлива. В будущем на водороде могли бы работать промышленное производство и транспорт, а водородные накопители уже внедряются для балансирования нагрузки на электросеть. Сложность в том, что водород плохо поддается хранению — в решение этой проблемы и внесли вклад авторы нового исследования.

Уменьшить экологический ущерб можно с помощью перехода на электромобили. В большинстве своем они аккумуляторные. Реже встречаются гибридные — те, которые работают на нефтепродуктах и могут при необходимости переключаться на электротягу. Но такие авто малоэффективны и редки. Отдельно можно выделить электромобили на водородных топливных элементах. Их главные преимущества — сокращенное время заправки, увеличенная дальность хода и более экологичное производство. Но изучать работу такого транспорта сложно из-за недостатка опыта его применения в России. Ученые ПНИПУ исследовали модель электромобиля на водородных топливных элементах и выяснили особенности функционирования его энергосиловой установки.

В мире постепенно увеличивается спрос на транспорт с электрическим двигателем. К основным проблемам их эксплуатации относятся недостаточное распространение зарядных станций и ограниченный максимальный пробег электромобиля, в среднем не превышающий 500 километров. Использование водорода в качестве альтернативного источника энергии решает эти проблемы. Такой вариант отличается своей экологичностью, большим запасом хода на одной зарядке (более 1000 километров), быстрой заправкой и безопасностью. Электромобиль на водородном топливе – это сложная техническая система, требующая изучения. В России есть всего одна зарубежная марка такого транспортного средства – Тойота Мирай. Ученые Пермского Политеха разработали нагрузочный стенд для проведения испытаний и изучили конструкцию малогабаритной модели этого гоночного болида. Разработка позволила выявить важные эксплуатационные характеристики объекта, обнаруженные в процессе его работы. Исследование поспособствует импортозамещению зарубежных аналогов электромобилей на водородном топливе.

В связи с увеличением затрат на эксплуатацию традиционного автотранспорта и повышением требований к экологической безопасности в мире все более популярными становятся электромобили, особенно на водородных топливных элементах. В России подобных разработок сегодня нет, что открывает перед научным сообществом большие возможности. Однако применение водорода в качестве альтернативного источника топлива в автомобильной технике требует соблюдения повышенных мер контроля из-за его высокой пожароопасности. Ввиду этого при проектировании транспорта, построенного на водородной энергосиловой установке, возникает вопрос о безопасном проведении испытаний. Ученые Пермского Политеха разработали схему испытательного стенда для электромобиля на водородных топливных элементах с учетом необходимых параметров для обеспечения работоспособности и безопасности.

Экспериментальная модель городского автомобиля с водородным двигателем Eco-Runner, которую разработали студенты Делфтского технического университета (Нидерланды), во время последних испытаний проехала 2488 километров после заправки полного бака. И установила таким образом новый мировой рекорд.

Продемонстрирован прототип электролизера, который не деградирует из-за солей в морской воде, эффективно выделяя из нее ценные элементы — водород и литий.

В научно-популярной литературе за водородом закрепилась слава основы экономики будущего. Хотя в промышленности его активно используют едва ли не больше века. Он незаменим в нефтехимии, производстве удобрений и синтетического топлива, а также в энергетике. Но не в качестве энергоносителя — эту роль водороду пока только обещают. Naked Science рассказывает, насколько важное, хоть и не слишком заметное, место занимает в жизни каждого землянина легчайший газ и какое у него будущее.

Ученые Южного федерального университета открыли новые пути для получения высокоэффективных катализаторов для топливных элементов, которые будут безопасно применяться в промышленности. Выяснилось, что состав биметаллических наночастиц существенно влияет на функциональные характеристики электрокатализаторов.

Проведенное исследование посвящено созданию наноструктурных биметаллических катализаторов, существенно превосходящих платиноуглеродные аналоги по активности в реакции электровосстановления кислорода (РВК). В работе установлено, что значение диапазона потенциалов, в котором производится вольтамперометрическая активация электродов, оказывает существенное влияние на активность катализаторов в РВК.

В этом году специалисты ЦИАМ начнут работы над гибридной силовой установкой, использующей в качестве топлива водород.

Специалисты из компаний H2Fly и Deutsche Aircraft объединяют усилия для создания водородного самолета, рассчитанного на 40 пассажиров. Первый полет демонстратор технологий может совершить примерно в 2025-м.

На Петербургском международном экономическом форуме Анатолий Чубайс предложил России «зубами вгрызться» в производство водорода, поскольку его можно отправлять в Европу по уже существующим трубам для природного газа. Углеводородное топливо бывший председатель правления «Роснано» справедливо считает лишенным особых перспектив на западных рынках. Но вот незадача: физические и технические причины делают реализацию «водородной России» крайне нежелательной. Разбираемся почему.

Евросоюз поставил цель снизить выбросы СО2 на 60% к 2030 году, а к середине века — на все 100%. Добиться этого без переворота в генерации тепла не выйдет: даже в Британии, где климат нельзя назвать суровым, потребление тепла в зимние месяцы вчетверо больше электричества. Это делает отопление за счет СЭС и ВЭС невозможным. Европейцы считают, что решением вопроса может стать водород, из… природного газа. В России полагают, что АЭС способны отопить города просто в качестве побочного продукта своей работы. В Китае тоже рассчитывают на атом в отоплении, но экспериментируют с городскими «атомными котельными», как в позднем СССР. Какой из этих подходов победит и почему? Попробуем разобраться.