У апошнія гады краіны свету спрыяюць развіццю вадароднай энергетыкі з беспрэцэдэнтнай хуткасцю. Згодна са справаздачай, сумесна апублікаванай Міжнароднай камісіяй па вадароднай энергіі і McKinsey, больш за 30 краін і рэгіёнаў апублікавалі дарожную карту развіцця вадароднай энергетыкі, і глабальныя інвестыцыі ў праекты ў галіне вадароднай энергетыкі дасягнуць 300 мільярдаў долараў ЗША да 2030 года.
Вадародная энергія — гэта энергія, якая вызваляецца вадародам у працэсе фізічных і хімічных змен. Вадарод і кісларод можна спальваць для атрымання цеплавой энергіі, а таксама пераўтвараць у электрычнасць з дапамогай паліўных элементаў. Вадарод мае не толькі шырокі спектр крыніц, але і перавагі добрай цеплаправоднасці, чысціні і нетаксічнасці, а таксама высокай цеплааддачы на адзінку масы. Цеплааддача вадароду пры той жа масе прыкладна ў тры разы вышэйшая, чым у бензіну. Ён з'яўляецца важнай сыравінай для нафтахімічнай прамысловасці і энергетычным палівам для аэракасмічных ракет. З ростам закліку да барацьбы са змяненнем клімату і дасягнення вугляроднай нейтральнасці чакаецца, што вадародная энергія зменіць энергетычную сістэму чалавека.
Вадародная энергія з'яўляецца пераважнай не толькі з-за нулявых выкідаў вугляроду ў працэсе вызвалення, але і таму, што вадарод можа выкарыстоўвацца ў якасці носьбіта энергіі, каб кампенсаваць валацільнасць і перарывістасць аднаўляльных крыніц энергіі і спрыяць маштабнаму развіццю апошніх. Напрыклад, тэхналогія «электрычнасць у газ», якую прасоўвае ўрад Германіі, накіравана на вытворчасць вадароду для захоўвання чыстай электраэнергіі, такой як энергія ветру і сонца, якую немагчыма выкарыстаць своечасова, і для транспарціроўкі вадароду на вялікія адлегласці для далейшага эфектыўнага выкарыстання. Акрамя газападобнага стану, вадарод можа таксама прысутнічаць у вадкім або цвёрдым гідрыдным стане, які мае розныя рэжымы захоўвання і транспарціроўкі. Як рэдкая «спалучальная» энергія, вадародная энергія можа не толькі рэалізаваць гнуткае пераўтварэнне паміж электрычнасцю і вадародам, але і пабудаваць «мост» для рэалізацыі ўзаемасувязі электрычнасці, цяпла, холаду і нават цвёрдага, газавага і вадкага паліва, каб пабудаваць больш чыстую і эфектыўную энергетычную сістэму.
Розныя формы вадароднай энергіі маюць мноства сцэнарыяў прымянення. Да канца 2020 года сусветная колькасць аўтамабіляў на вадародных паліўных элементах павялічыцца на 38% у параўнанні з папярэднім годам. Маштабнае прымяненне вадароднай энергіі паступова пашыраецца з аўтамабільнай галіны на іншыя галіны, такія як транспарт, будаўніцтва і прамысловасць. Пры ўжыванні ў чыгуначным транспарце і суднах вадародная энергія можа знізіць залежнасць перавозак на вялікія адлегласці і вялікіх грузаў ад традыцыйных відаў паліва на нафце і газе. Напрыклад, у пачатку мінулага года Toyota распрацавала і паставіла першую партыю сістэм вадародных паліўных элементаў для марскіх судоў. Ужываючы ў размеркаванай вытворчасці, вадародная энергія можа забяспечваць электраэнергіяй і цяплом жылыя і камерцыйныя будынкі. Вадародная энергія таксама можа непасрэдна забяспечваць эфектыўнай сыравінай, аднаўляльнікамі і высакаякаснымі крыніцамі цяпла для нафтахімічнай, чорнай і сталеліцейнай, металургічнай і іншых хімічных галін прамысловасці, эфектыўна зніжаючы выкіды вугляроду.
Аднак, як від другаснай энергіі, вадародную энергію атрымаць няпроста. Вадарод у асноўным існуе ў вадзе і выкапнёвым паліве ў выглядзе злучэнняў на зямлі. Большасць існуючых тэхналогій вытворчасці вадароду абапіраюцца на выкапнёвую энергію і не могуць пазбегнуць выкідаў вугляроду. У цяперашні час тэхналогія вытворчасці вадароду з аднаўляльных крыніц энергіі паступова ўдасканальваецца, і вадарод з нулявым выкідам вугляроду можа быць атрыманы з аднаўляльных крыніц энергіі і электролізу вады. Навукоўцы таксама даследуюць новыя тэхналогіі вытворчасці вадароду, такія як сонечны фоталіз вады для вытворчасці вадароду і біямасы для вытворчасці вадароду. Тэхналогія вытворчасці ядзернага вадароду, распрацаваная Інстытутам ядзернай энергіі і новых энергетычных тэхналогій Універсітэта Цінхуа, як чакаецца, пачне дэманстравацца праз 10 гадоў. Акрамя таго, ланцужок вадароднай прамысловасці таксама ўключае захоўванне, транспарціроўку, напаўненне, ужыванне і іншыя звёны, якія таксама сутыкаюцца з тэхнічнымі праблемамі і абмежаваннямі выдаткаў. У якасці прыкладу захоўвання і транспарціроўкі можна ўлічваць нізкую шчыльнасць вадароду і яго ўцечку пры нармальнай тэмпературы і ціску. Доўгі кантакт са сталлю прывядзе да «вадароднай ломкасці» і пашкоджання апошняй. Захоўванне і транспарціроўка значна складанейшыя, чым з вугалем, нафтай і прыродным газам.
У цяперашні час у многіх краінах поўным ходам ідуць даследаванні па ўсіх аспектах новага вадароду, і тэхнічныя цяжкасці патрабуюць пераадолення. З пастаянным пашырэннем маштабаў вытворчасці вадароднай энергіі, яе захоўвання і транспарціроўкі, кошт вадароднай энергіі таксама мае вялікі патэнцыял для зніжэння. Даследаванні паказваюць, што агульны кошт ланцужка вадароднай энергетыкі, як чакаецца, да 2030 года знізіцца ўдвая. Мы чакаем, што развіццё вадароднага грамадства будзе паскорацца.
Час публікацыі: 30 сакавіка 2021 г.