Перспективы водородных технологий в энергетике и в химической промышленности

ЦЕЛЬ. Проанализировать применение водородных технологий в энергетической промышленности. Общий объем производства водорода в России составляет около 5 млн тонн при мировом потреблении 72 млн тонн. Однако в случае ужесточения углеродного регулирования импортерами российской продукции производство водорода в России может удвоиться. Дорожная карта «Развитие водородной энергетики в России» предусматривает, что первыми производителями водорода в стране станут «Газпром» и «Росатом» - к 2024 году должны быть запущены пилотные водородные установки, в том числе на атомных электростанциях. МЕТОДЫ. Для реализации имеющихся в стране возможностей и достижения целей, связанных с Энергетической стратегией, ведомства подготовили специальный план мероприятий (дорожную карту) по развитию водородной энергетики в России до 2024 г, который утвержден российским правительством 12 октября 2020 года. Основной целью этого плана была названа организация приоритетных работ по формированию в России высокоэффективной экспортно-ориентированной водородной энергии, которая развивается на основе современных технологий и обеспечивается высококвалифицированным персоналом. РЕЗУЛЬТАТЫ. Одной из основных проблем в водородной энергетике является его транспортировка и безопасное хранение. Сложность этой проблемы определяется тем фактом, что водород в свободном состоянии является одним из самых низкокипящих газов, в жидком и твердом состояниях он легче воды и легче бензина. Молекулы вещества достаточно малы, чтобы проникать в атомную структуру металлического сосуда при температурах выше минус 253°C. Поддерживать такую температуру в течение длительного времени в большом объеме энергозатратно. Другая проблема заключается в охрупчивании и разрушении металлов под действием атомарного водорода. Ему подвергается высокопрочные стали, а также титановые и никелевые сплавов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Спрос на водород растет при переходе на потребление более чистых и легких нефтяных видов топлива, в то время как нефтяное сырье становится все тяжелее. Но с этим потенциал природного газа, который уже способствует низкоуглеродному развитию экономики, еще не исчерпан. Скептицизм в отношении водородных технологий исчезнет только тогда, когда любой из них получит относительно широкое применение. Однако, без сомнения, водород имеет решающее значение для создания генераторов химического тока. Это имеет очень важное значение для транспорта и распределенной энергетики, и некоторых других областей.

1. Смоленцев А.А., Щербаков А.Н. Создание новейших водородных технологий для наземных транспортных средств: современное состояние и прогноз на будущее // Журнал автомобильных инженеров. 2011. № 4 (69). С. 39-41.

2. Balzamov D.S., Akhmetova I.G., Balzamova E.Yu., et al. Options for organizing own sources of energy supply at the facilities of generating companies based on steam screw machines // Journal of Physics: Conference Series. International Scientific Conference "Conference on Applied Physics, Information Technologies and Engineering - APITECH-2019". Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations; Polytechnical Institute of Siberian Federal University. 2019. pp. 55018.

3. Корзун В.А. "Глобальное потепление" - реальность или политизированный миф? (Перспективы создания в России "зеленой экономики") М.: Институт мировой экономики и международных отношений РАН, 2009. 191 с.

4. Ахметова И.Г., Мухаметова Л.Р. Актуальные вопросы повышения энергоэффективности теплоснабжающих организаций // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2015. №11-12. С. 108-113.

5. Белов В.Б. Европейский альянс чистого водорода // Научно-аналитический вестник Института Европы РАН. 2020. № 5(17). С. 52-59.

6. Энергетика 2.0 и «Водородная долина России» - URL: https://topwar.ru/179612-jenergetika-20-i-vodorodnaja-dolina-rossii.html. Дата обращения 18.03.2020.

7. Мухаметова Л.Р., Ахметова И.Г., Ахметов Т.Р. Проблемы повышения энергоэффективности теплоснабжающих организаций // Энергетика Татарстана. 2016. № 1 (41). С. 52-56.

8. Мастепанов А.М., Хирофуми А. Основные проекты водородной стратегии Японии и их потенциальное влияние на перспективы развития нефтегазовой отрасли России // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. 2020. № 12(192). С. 45-54.

9. Мастепанов А.М. Водородная энергетика России: состояние и перспективы // Энергетическая политика. 2020. № 12 (154). С. 54-65.

10. Беляев С.В., Давыдков Г.А., Селиверстов А.А., et al. Водород как топливо // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2015. № 21. С. 79-82.

11. Parkinson B., Balcombe P., Speirs J. F., et al. Levelized cost of CO2 mitigation from hydrogen production routes // Energy Environ. Sci. 2019. V.12. P.19–40. https://doi.org/10.1039/c8ee02079e.

12. Водород у ворот. Доступно по: URL https://www.kommersant.ru/doc/4521376?query=водород%20у%20ворот. Ссылка активна на: 10.03.2021.

13. Солодова Н.Л., Черкасова Е.И., Салахов И.И., Тутубалина В.П. Водород - энергоноситель и реагент. Технологии его получения // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. №11-12. С. 39-50.

14. Мухаметова Л.Р., Ахметова И.Г., Стриелковски В. Инновации в области хранения энергии // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 4. С. 33-40.

15. Новое водородное топливо в виде пасты: дешево и удобно. Доступно по URL: https://www.popmech.ru/technologies/669643-sozdano-universalnoe-vodorodnoe-toplivo-vvide-pasty-deshevo-i-udobno/.Ссылкка активна на: 18.03.2021.

16. План мероприятий «Развитие водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года». Доступно по: URL: http://static.government.ru/media/files/7b9bstNfV640nCkkAzCRJ9N8k 7uhW8mY.pdf. Ссылка активна на: 10.03.2021.