Перспективные направления получения альтернативных видов топлива для России

16 июл 2015


Отсутствие технологий производства альтернативного топлива с высоким содержанием водорода сдерживает изменение структуры топливно-энергетического комплекса в направлении перехода к более устойчивому диверсифицированному энергообеспечению экономики и снижению воздействия промышленности на окружающую среду. Водородное и метано-водородное топливо имеет большие перспективы развития. В связи с этим проводят исследования получения водорода из водных источников, изучают возможность достижения высокой конверсии водорода, а также обеспечения технологической безопасности данного процесса.

Каждую секунду во всем мире добывается и потребляется (химическая промышленность, автомобили и т.д.) примерно 127 т нефти. По расчетам Организации стран — экспортеров нефти, при существующем объеме добычи нефть в Великобритании закончится в ближайшие 3–4 года, в Норвегии — во втором десятилетии XXI в., в США — уже практически отсутствует. Истощение российской нефти прогнозируют на 2020-е годы. Нефтяных запасов Ирана, Саудовской Аравии, Венесуэлы хватит только до 2050 годов. Еще одна причина обострения проблемы — увеличение числа автотранспортных средств. По прогнозам специалистов, для удовлетворения всех нужд потребление нефти должно возрасти до 190 т в секунду. В то же время мировая нефтяная промышленность уже сегодня не в состоянии увеличить объем добычи нефти для компенсации стремительного прироста автомобильного транспорта, что приводит к повышению ее дефицита и, соответственно, значительному удорожанию.
Поэтому в качестве альтернативного источника энергии рассматривают водород. Его преимущества по сравнению с бензином и дизельным топливом: высокая энергетическая отдача, экологичность (основной продукт сжигания — водяной пар), безопасность (при утечке водород быстро улетучивается) — источник получения — обычная вода. Проблемы, препятствующие широкому использованию водородного топлива: высокая взрывоопасность, дорогостоящее оборудование для его хранения и заправки, высокая стоимость, отсутствие развитой инфраструктуры заправочных станций. 
Анализ Международного энергетического агентства, выполненный в 2011 г., показал, что объем добычи газа в млрд т нефтяного эквивалента к 2035 г. превысит 4 млрд т и практически сравняется с вкладом нефти в мировой энергобаланс. Ежегодный спрос на газ возрастает на 2 % при росте суммарного потребления энергии на 1,2 %. В перспективе на смену природному газу должно придти водородное топливо. Водород — самое эффективное и экологически чистое топливо. 
Годовое мировое производство водорода превышает 550 млрд м3. Его уникальные свойства обеспечивают возможность повышения кпд тепловых двигателей в 1,5–1,7 раза, причем реальный цикл двигателя при работе на водороде существенно ближе к теоретическому, чем на любом углеводородном топливе.
Прошла экспериментальную апробацию технология получения метано-водородных смесей, производимых в процессе адиабатической конверсии метана (АКМ). Разработанная применительно к нагреву от высокотемпературного газоохлаждаемого ядерного реактора технология АКМ становится инновационным базисом для энерготехнологий переработки природного газа в высокоэффективные энергоносители. 
 
Ю.Р. Абдрахимов, П.Н. Вайншток
Статья планируется к публикации в июльском номере журнала

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

Федеральные новости

Региональные новости