К 2050 году 18 процентов мировых потребностей в энергии будет покрывать водород

Как зеленое топливо внедряется на практике

Водородная энергетика, основанная на использовании водорода в качестве энергоносителя, в последние годы приобрела большую популярность — прежде всего в связи с растущими эколого-климатическими проблемами современной глобальной энергетики, истощением доказанных извлекаемых запасов органического топлива и низкой эффективностью тепловой энергетики. Само понятие «водородная энергетика» возникло как ответ на проблемы загрязнения окружающей среды и энергетического кризиса. Согласно прогнозам Hydrogen Council — единственного в мире глобального водородного альянса, объединяющего 140 компаний из более чем 20 стран, — к 2050 году на водород придется около 18 процентов от всего мирового энергопотребления. Эксперты отмечают, что потребление водорода к этому времени увеличится до 370 млн тонн в год, а к 2100-му — до 800 млн тонн. Благодаря переходу на водородную энергетику к 2050 году эмиссия СО2 снизится на 60 процентов, при этом спрос на водород может вырасти в 10 раз. Сегодня водород рассматривается как универсальный носитель энергии, который находит применение во многих отраслях, в том числе и в промышленности.

Громкая премьера

Сентябрь 2025 года войдет в историю мирового автомобилестроения. Именно тогда на заводе БЕЛАЗ состоялась официальная презентация первого в мире карьерного самосвала, работающего на водородном топливе. Новый автомобиль, получивший название БЕЛАЗ-7513V, имеет грузоподъемность 130 тонн и стал важным шагом вперед в развитии экологически чистой горнодобывающей техники. Представители отрасли отмечают высокий потенциал водородных технологий в ближайшем будущем. Расчет эксплуатационных затрат водородного самосвала на жизненный цикл показывает годовую экономию по стоимости расходных материалов и топлива в 40—50 процентов по сравнению с дизельной версией. Важно и то, что самосвал на водороде является экологически чистым транспортом. Генеральный директор ОАО «БЕЛАЗ» — управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-Холдинг» Сергей Лесин уверен, что текущий период заставляет горнодобывающие компании искать решения по повышению эффективности их деятельности для того, чтобы оставаться конкурентоспособными на рынке:

— Водородные решения, на наш взгляд, должны позволить при определенных условиях получить существенный эффект для компаний в экономии затрат на топливо. Естественно, в этом есть и колоссальный экологический эффект. Существует проблема загазованности карьеров. Она приводит к простоям, когда добыча полезных ископаемых не может вестись. Применение таких технологий позволяет не снижать производительность и вести добычу круглый год.

Выйти на зеленые рельсы

Ежедневно во всем мире сотни миллионов человек выбирают железнодорожный транспорт как средство передвижения от точки А в точку Б. Быстро, комфортно и доступно по финансам. Ежегодно инженеры разрабатывают и внедряют передовые технологии. В том числе с акцентом на экологичность. В Германии в 2018 году впервые в мире ввели в эксплуатацию поезда, работающие на водороде. Цель проекта — предложить экологически чистую альтернативу загрязняющим атмосферу дизельным локомотивам. Поезда оборудованы водородными топливными элементами, генерирующими электроэнергию посредством химической реакции, возникающей при взаимодействии водорода и кислорода. Кроме того, локомотивы оснащены батареями для накопления излишков электричества, которые расходуются позже по мере необходимости. Для пополнения запасов водородного топлива на одной из промежуточных станций установлен стальной резервуар высотой 12 метров, снабженный насосной системой.

Первый же на постсоветском пространстве водородный поезд, как ожидается, появится в ближайшее время. Прототип уже представил широкой аудитории в прошлом году в Санкт-Петербурге «Трансмашхолдинг» (ТМХ). Это инновационное решение, предназначенное для использования на неэлектрифицированных участках железнодорожной сети. Разработка не имеет аналогов на пространстве 1520. Благодаря использованию водородных силовых установок поезд не будет производить вредных выбросов в атмосферу: выхлоп его энергетической установки представляет собой водяной пар. В конструкцию поезда заложены несколько контуров безопасности, такие как системы диагностики оборудования, контроля бдительности машиниста, видеонаблюдения и информирования пассажиров.

Запас хода на водороде для трех вагонов оценивается в 435 км на водороде и 40 км на батареях. Максимальная вместимость поезда будет составлять от 551 до 875 человек в зависимости от состава.

— Целевая формула — водородный поезд должен оказаться более конкурентоспособным, чем дизель, который мы используем традиционно в двигателях внутреннего сгорания. В этом случае он позволит достичь очень большого экономического и технического эффекта в организации транспортной работы, в первую очередь на неэлектрифицированных участках сетей российских железных дорог. В этом направлении мы видим и большой экспортный потенциал, — отметил генеральный директор ТМХ Кирилл Липа.

Вообще идея создания такого поезда зародилась еще в 2019 году. Завершить сборку первых двух опытных образцов, которые пойдут на испытания, ТМХ наметил этим летом. Испытания продлятся год. После этого в реальных условиях водородный поезд проэксплуатируют на острове Сахалин.

— Изначально планировалось, что водородный поезд будет модификацией существующего рельсового автобуса на дизельной тяге. Но после небезызвестных всем событий многие технологии для нас стали недоступны. Поэтому в 2022 году концепция полностью пересмотрена. И теперь это уже отдельный энерговагон, в котором расположено все силовое оборудование. Кузов пассажирских вагонов — с пониженным уровнем пола, который позволяет с комфортом осуществлять посадку-высадку пассажиров с низких и средних платформ, — рассказал руководитель проекта ООО «ТМХ-ПТР» Александр Сляднев.

СЛОВО ЭКСПЕРТУ

Доктор экономических наук Валерий БАЙНЕВ:

— Мы прекрасно понимаем, что модернизация производств — это повышение эффективности предприятия, возможность получения инновационной продукции с высокой добавленной стоимостью. Мы стали страной, имеющей мирный атом. И сегодня помимо электроэнергии у нас есть возможность развивать водородную энергию, так называемый зеленый водород, получаемый в процессе работы атомной электростанции. Водородная энергетика для Беларуси представляет собой реальный многофункциональный инструмент декарбонизации и диверсификации экономики, способный сократить выбросы, повысить добавленную стоимость и создать новые рабочие места при условии целенаправленных инвестиций, качественной нормативной поддержки и поэтапного пилотирования интегрированных кластеров. Водород — самый распространенный газ на планете. Да, сейчас есть проблемы с его добычей и получением. Но если вспомнить переход от паровозной тяги к электрической и дизельной, то процесс длился около 30 лет. Изначально все это воспринималось как что-то сложное, непонятное, ненужное. Однако уже все этим пользуются и без этого не представляют свою жизнь. То же самое произойдет и с водородом. Но главное в этом вопросе — экономическая эффективность.