С 2040 года в Великобритании и других странах Европы будет введен запрет на продажу бензиновых автомобилей. Это и другие факторы будут стимулировать развитие водородной энергетики и инфраструктуры. В России пока нет действующих и проектируемых водородных заправок, хотя они уже давно работают в наиболее развитых странах. Об этом Информ-Девон узнал из материалов уфимской компании "Газохим Инжиниринг", подготовленных  к заседанию ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг».

 

ВОДОРОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОТИВ ЭЛЕТКРОМОБИЛЕЙ

К 2030 году в мире будет потребляться 1 млрд кубометров водорода, а количество автомобилей на этом виде топлива достигнет 800 тысяч.

В 2022 году объем мировых инвестиций в этой сфере может составить $154 млрд. В частности, $10,7 млрд за 5 лет вложат в водородную энергетику компании Air Liquide, Alstom, Anglo American, BMW GROUP, Daimler, ENGIE, Honda, Hyundai Motor, Kawasaki, Royal Dutch Shell, The Linde Group, Total и Toyota.

Развитием водородных технологий занимается и H2 Mobility - объединение, созданное OMV, Shell, Total, Air Liquide, Linde и Daimler.

Ведущими игроками на рынке являются также ITM Power, Air Products, Proton и The Linde Group.

 

К марту 2022 года Toyota Motor и JXTG Holdings построят 80 водородных АЗС в Японии. Там уже работают 95 водородных заправок на основе технологии электролиза. Их развитием занимается Tokyo - консорциум из 11 японских компаний во главе с Toyota и JXTG. Для сравнения, в США открыты 56 таких АЗС, в Канаде – 3, в Европе – 132, в Китае – 8. Все эти страны планируют развивать водородную инфраструктуру и далее.

Россия располагает самыми богатыми в мире ресурсами природного газа в 151,3 трлн куб. м. Для России производство и применение водорода является перспективным направлением диверсификации и повышения эффективности использования газа.

 

Новая отрасль сталкивается с новыми проблемами. Накопление и хранение электроэнергии названо McKinsey Global Institute одной из 12 прорывных технологий, которые существенным образом изменят глобальную экономику.

Сейчас энергия для электромобилей сохраняется в литий-ионных аккумуляторах. Однако в России отсутствуют рудные месторождения, богатые литием. Российским предприятиям приходится закупать готовые соединения лития или литийсодержащий концентрат из Конго и Китая. Качество приобретаемого сырья при этом низкое, а транспорт — дорогой. Добыча лития — это трудоемкий и дорогостоящий процесс даже в тех регионах, где его много. По добыче и доказанным запасам лития лидируют Чили, Боливия, и Китай.

Есть и другие проблемы: производство одного литиевого аккумулятора для Tesla сопровождает выброс в атмосферу 17,5 тонн парниковых газов. При этом время заправки электромобиля длится от 30 мин до 1,5 часа. Запас хода Tesla на полной батарее достигает 434 км.

 

Конкурентом таким аккумуляторам могут стать водородные топливные элементы.

Энергоемкость авто на ТЭ составляет 114 кВт.ч, энергетическая плотность - 33 кВтч/кг, КПД - 83%. Время заправки авто при этом сокращается до 3-5 минут. А, к примеру, запас хода Toyota Mirai на на одной заправке достигает 502 км.

Плюсом является и то, что получение водорода из природных органических топлив сегодня широко освоено, как отлажена и инфраструктура транспортировка исходного сырья. Около 85% производимого в мире водорода получают высокоэффективным методом паровой конверсии метана

ЗАПРАВКИ ДЛЯ БЕСПИЛОТНИКОВ

В России также начаты разработки некоторых водородных технологий.

В программе инновационного развития ПАО «Газпром» до 2025 года одним из приоритетных направлений работы указано создание технологий производства метано-водородных смесей и применение на приводных газотурбинных двигателях.

Уже прошла экспериментальную апробацию технология получения метано-водородных смесей (МВС), производимых в процессах адиабатической конверсии метана (АКМ).

 

Использование беспилотных робототехнических комплексов может быть широко востребовано в области мониторинга инфраструктурных объектов, задач нефтегазового сектора, логистике и пр. На данном направлении в Башкирии работает кластер из трех организаций. В него входят Газохим Инжиниринг (технологический хаб по коммерциализации разработок), Институт нефтехимпереработки РБ (фундаментальные поисковые исследования) и Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ, образовательный хаб по развитию человеческого капитала).

Стороны разработали альтернативы аккумуляторным батареям. Это энергетические системы на водород-воздушных топливных элементах. Они имеют широкий диапазон рабочих температур для запуска и эксплуатации (от -40С) и позволяют нести на борту аппарата в несколько раз большую полезную нагрузку.

 

Запуск опытно-промышленной установки по заправке транспорта «Газохима» запланирован на июнь 2018 года. Установка выполнена в блочно-модульном исполнении. Мощность одного модуля, размещенного в 20-футовом контейнере, достигает 100 кВт.

Стоимость блока для автотранспорта - 80 млн руб. при мощности в 90 м3/ч и 100 кВт/ч.

Для сравнения, расход Н2 в легковых автомобилях может достигать 0,9 кг, в грузовых весом 10 тонн – до 2,8 кг на 100 км. Бак объемом 50 литров можно заправить за 5-6 минут.

 

Предусмотрен и вариант для заправки беспилотных летательных аппаратов стоимостью в 15 млн рублей и мощностью 10 м3/ч-10 кВт/ч.

Данное направление также признано перспективным. Совокупная стоимость продуктов и услуг, которые на сегодняшний день могут оказываться с помощью дронов во всем мире, оценивается PwC более чем в $127 млрд. Объем мирового рынка БПЛА сегодня составляет $7 млрд.