Знание-сила, 2003 № 05 (911) - страница 2

В Исландии планируют приступить к промышленному электролизу воды, используя геотермальную энергию, которой страна изобилует. Власти Исландии надеются, что со временем все ее жители будут пользоваться лишь автомобилями, работающими на водороде. Излишки его станут важной статьей экспорта. Чем не пример для Камчатки с ее Долиной гейзеров?

Пока же водород можно получать за счет переработки (риформинга) природного газа, ведь этот газ содержит метан (СН_>4). При его реакции с горячими водяными парами образуется смесь, насыщенная водородом. Этот технологический цикл намного дешевле электролиза. Поначалу домашние электростанции будут работать именно на метане.

Такая электростанция невелика она чуть больше холодильника. Ее подключают прямо к газовой колонке. Сейчас в ряде стран ведутся эксперименты по отапливанию домов подобными агрегатами. Так, в нидерландском Арнхейме вот уже шестой год действует домашняя электростанция мощностью 100 киловатт. В немецком Эссене похожая станция проработала более 20 тысяч часов, обогревая один из местных павильонов. Это — рекордный показатель! Свои опытные образцы «водородных котельных» есть в Торонто, Милане, Марбахе, Нюрнберге.

Так выглядит топливный элемент

1 - он представляет собой батарею из двух емкостей с водородом и кислородом, разделенных электролитом (в рамочке показан топливный элемент в разрезе по линии 1);

2 - биполярная пластина;

3 - газодиффузионный слой;

4 - катализатор;

5 - полимерноэлектролитическая мембрана;

6 - ионы водорода проникоют сквозь электролит и соединяются с кислородом

В 2005 году планируется начать серийный выпуск домашних миниэлектростанций. Немецкая фирма «Vaillant», один из пионеров этой отрасли, надеется уже к 2010 году продать около 100 тысяч подобных агрегатов, рассчитанных, как минимум, на 40 тысяч часов работы. К этому времени в Германии, например, каждый десятый дом можно будет отапливать с помощью ТЭ.

Со временем мини-электростанции станут доступны каждому, как в наши дни — мобильные телефоны. Основным топливом для них будет биомасса, например навоз или силос, ведь при ее брожении выделяется метан.

Кстати, домашние ТЭЦ могут вырабатывать гораздо больше тока, чем нужно в обычном хозяйстве. Ведь даже топливный элемент мощностью 5 киловатт покроет вашу обычную потребность в горячей воде и электроэнергии примерно на 80 процентов. Очевидно, излишки тока будут перераспределять, связав в единую сеть десятки тысяч топливных элементов. Так образуется виртуальная электростанция — назовем ее «Интертэц».

Массовое внедрение домашних котельных позволит децентрализовать энергетическую систему и защитит население от диктата крупных компании-монополистов и просчета городских и областных коммунальных служб. В энергетике возобладает та же тенденция, что в информатике (появление сети персональных компьютеров, потеснивших прежние ЭВМ) и в связи (появление сотовой связи).

Переносной топливный элемент

Исландские траулеры будут оснащены топливными элементами

Топливный элемент — универсальный источник питания. Он не только обогреет ваш дом, но и способен на многое другое.

*Так, американская фирма «Моторола» разработала ТЭ, который может служить раз в десять дольше, чем обычный аккумулятор мобильного телефона. Заряжают его сжиженным метанолом.

*В Германии создан миниатюрный ТЭ для ноутбука. Он рассчитан на десять часов непрерывной работы — аккумулятор сядет быстрее.

*Фирма «Боинг» ведет испытания ТЭ, которые могли бы питать бортовую аппаратуру самолета в случае ее аварийного отключения.

*В июне 2000 года со стапелей верфи в Гамбурге сошло на воду прогулочное судно «Гидра», работающее на ТЭ. Оно может принять на борт до 22 пассажиров. Запасов водорода на нем хватит на двухдневную морскую экскурсию.

*В марте 2002 года в Германии была спущена на воду первая в мире подводная лодка, оснащенная ТЭ. До 2006 года планируется выпустить шесть подводных лодок U31. Подобное судно может неделями находиться под водой. Его двигатели работают бесшумно, и потому противник не так легко обнаружит его, как обычную подлодку. Интерес к новой технике уже проявляют в Южной Корее, Испании, Португалии, Греции.