Шинкаренко В.В., Евдокимов А.А., Квитковский В.О. Водородная энергетика будущего и металлы платиновой группы в странах СНГ - файл n1.doc

Шинкаренко В.В., Евдокимов А.А., Квитковский В.О. Водородная энергетика будущего и металлы платиновой группы в странах СНГ
скачать (3250 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3250kb.20.11.2012 05:07скачать

n1.doc

1   2   3   4   5

1. Центр стратегических разработок в области высоких технологий (информационно-аналитические разработки, прогнозы, проекты, модели, сценарии, программы и т.п.).
Основные направления деятельности:

Развитие альтернативной энергетики.

Развитие водородной экономики в странах СНГ.

Маркетинг и коммерциализация водородной энергетики.

Стратегические разработки развития нанотехнологий.

Независимая научная экспертиза по предмету деятельности.

Другие направления.
Основные подразделения:

Лаборатория экономических исследований.

Лаборатория социальных исследований.

Лаборатория исследований развития высоких технологий.



2. НИИ водородной энергетики и металлов платиновой группы.
Основные направления деятельности:

Поиск и разведка новых перспективных месторождений.

Разработка новых технологий переработки руды.

Высокая очистка металлов от примесей.

Изготовление новых материалов для ВЭБ с использованием МПГ в виде наночастиц, композитов с пористыми матрицами, тонких мембран и др.

Новые изделия с применением МПГ в устройствах ВЭБ.

Независимая научная экспертиза по предмету деятельности.
Основные подразделения:

Лаборатория геологических исследований.

Лаборатория переработки руды и очистки МПГ от примесей.

Лаборатория новых материалов для ВЭБ с использованием МПГ.

Лаборатория новых изделий с применением МПГ в устройствах ВЭБ.
3. УМО — Учебно-методическое объединение по специализации «Водородная энергетика и экономика» и водородному всеобучу.
Основные направления деятельности:

Разработка учебных программ, планов, подготовка учебных пособий, помощь в создании учебно-методических центров по основной и дополнительной специализации и по проведению всеобуча.

Проведение конкурсов на лучшие учебные и учебно-методические пособия по основной и дополнительной специализации и популярным изданиям для всеобуча.

Разработка прогнозов по выпуску дипломированных специалистов высшего и среднего звена в области ВЭБ и МПГ.

Обмен опытом в преподавании специализации и проведении всеобуча.

Независимая научная экспертиза по предмету деятельности.
Основные подразделения:

Отдел специализации в системе высшего образования.

Отдел обучения в системе среднетехнического образования.

Отдел водородного всеобуча.


4. Медиа-центр ВЭБ-МПГ («Водородная энергетика будущего и металлы платиновой группы»).

Центр изучения информационного обеспечения и планирования PR ВЭБ и МПГ.

Центр печатных СМИ.

Центр электронных СМИ.

Центр Интернет-СМИ.

Издательский центр.
5. Оргцентр – Центр организационной работы (организация конференций, симпозиумов, «круглых столов», презентаций, собраний, лекций и бесед по месту жительства, в местах отдыха и других подобных мероприятий).
6. АХЧ — административно-хозяйственная часть.

Администрация.

Бухгалтерия.

Экспедиция.

Хозяйственная часть.

КСИАС – Комплексная система информатизации, автоматизации и связи («Интеллектуальное здание»).

Характеристика существующего положения.

Экспертный совет (ЭС) по высоким технологиям (ВТ), являясь основным функциональным звеном ЦВТ «Соколиная гора», а следовательно и УМНИЦ, в настоящее время объединяет более 30 ученых и специалистов из вузов, академических институтов и предприятий России, Украины, Белоруссии и Казахстана.

В 2004 году ЭС по ВТ инициировал в апреле «круглый стол» по проблематике прошедших экспертизу исследований в области ВЭБ и МПГ. Далее совместно с руководством ОАО ГМК «Норильский никель» провел расширенное заседание в мае и рабочее совещание в июне для уточнения круга задач, в первую очередь интересующих компанию. 2 ноября ЭС по ВТ при поддержке МИРЭА провел первый международный симпозиум «Водородная энергетика будущего и металлы платиновой группы в странах СНГ», в работе которого приняли участие свыше 110 ученых, педагогов вузов и институтов академий наук, представителей общественных и некоммерческих организаций России, Украины, Белоруссии, Казахстана, других стран СНГ.

Участники симпозиума одобрили работу ЭС по ВТ, особо отметив целесообразность создания УМНИЦ, в программу которого было включено 33 из 52 проектов, прошедших экспертизу. C учетом их предложений и рекомендаций сформированы направления научных исследований и определена общая тематика специализации кадров в области ВЭБ и МПГ, а также организации водородного всеобуча населения в России и других странах СНГ.

В ходе проектирования УМНИЦ определились независимые творческие группы ученых и специалистов из России и других стран СНГ, уже работающие и желающие в дальнейшем работать в рамках программы Объекта, созданные на следующих факультетах и кафедрах вузов системы высшего образования:


а также в следующих академических институтах:


Создание и деятельность УМНИЦ осуществляются поэтапно на основе комплексных программ, которые разрабатываются и осуществляются в рамках Федеральной целевой программы по развитию водородной энергетики, принятой Национальной ассоциацией водородной энергетики (НАВЭ, Россия) и национальными водородными ассоциациями других стран СНГ.

Комплексные программы ориентированы, прежде всего, на использование традиционного промышленного сырья и оптимизацию традиционных устройств для перехода на водородное топливо, что позволит создать предпосылки для внедрения энергоустановок на основе топливных элементов.

Планируются следующие этапы и результаты работы

Подготовительный этап (2005 год). Предусматривает создание основных структурных подразделений Центра, подготовку к учебно-методической работе по новой специализации и водородному всеобучу, продолжение ранее начатой экспертной и научно-исследовательской работы по проблемам ВЭБ и МПГ в России и других странах СНГ, разработку Комплексной программы на 2006—2010 годы.

Первый этап деятельности (2006—2010 годы). Предусматривает учебно-методическую работу по новой специализации и водородному всеобучу, проведение экспертиз и научных исследований по проблемам ВЭБ и МПГ в России и других странах СНГ согласно Комплексной программе на 2006—2010 годы.

Второй этап деятельности (2010—2015 годы). Предусматривает учебно-методическую работу по новой специализации и водородному всеобучу, проведение экспертиз и научных исследований по проблемам ВЭБ и МПГ в России и других странах СНГ согласно Комплексной программе на 2010—2015 годы.

По результатам учебно-методической работы планируется создание системы обучения квалифицированных кадров для перехода к водородной промышленности и экономике в России и других странах СНГ, входящих в единое экономическое пространстве.

По результатам работ в области водородного всеобуча планируется массовая подготовка населения России и других стран СНГ к умелому использованию водородной энергетики в повседневной жизни, к новому образу жизни условиях водородной экономики.

По результатам исследовательской работы планируется создание оригинальных технологий приготовления МПГ в виде наночастиц, создание каталитических систем, их активации и усовершенствования технологии каталитических процессов в ТЭ при участии партнеров для широкомасштабного исследования, совместного производства устройств и их внедрения в промышленность. Формы сотрудничества могут включать совместное патентование, лицензирование и использование разработанных материалов.

Коммерциализация технологий планируется после завершения 2-го этапа работы.

Использование результатов работы возможно в системе высшего и среднего образования, на предприятиях, в анклавах и регионах, а также при проведении всеобуча с населением России и других стран СНГ.


МАТЕРИАЛЫ СИМПОЗИУМА

НА ПУТИ К ВОДОРОДНОЙ ЭКОНОМИКЕ:

ПЛАНЕТАРНЫЕ И РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ

В.Л. Гольцов1, Т.Н. Везироглу2, Л.Ф. Гольцова1

1Донецкий национальный технический университет, Донецк, Украина

2 Международная ассоциация водородной энергетики, Майами, США

Аннотация

Кратко изложена история развития водородной экономики от идеи до коммерциализации (на примерах коммерциализации водородного автомобиля). Сформулированы некоторые задачи, стоящие перед странами СНГ, в связи с активным вхождением водородной экономики в жизнь мирового сообщества. Высказана мысль, что на данном этапе для стран СНГ не столько необходимы лидеры — отдельные сильные личности, сколько лидеры — мегаполисы, где вхождение в жизнь водородной экономики станет сурово необходимым уже в ближайшем будущем по экологическим причинам. Перманентное формирование "водородной" управленческой, промышленно-финансовой и технической элиты экологически нагруженных мегаполисов — важнейшая задача для стран СНГ.

Введение

Парниковый эффект и глобальные экологические проблемы

Сжигание углеводородных топлив ведет в масштабах Земли к сильному увеличению содержания углекислоты в атмосфере. По данным Немецкого физического общества содержание СО2 увеличилось за 100 лет, начиная с 1850 по 1950 г., на ~15% и затем повышалось ежегодно до 1988 г. на ~ 0.3—0,5%. В 1988 г. содержание СО2 достигло 350 ppmv, а в начале этого века оно уже должно превысить 390 ppmv.

Увеличение содержания СО2 (а также NО2, СН4 и некоторых других газов) в атмосфере ведет к парниковому эффекту. Это связано с тем, что именно содержание углекислоты в атмосфере в основном определяет долю теплового излучения Земли, уходящего в космос. С увеличением содержания СО2 в атмосфере эта доля уменьшается и происходит сдвиг динамического равновесия в сторону общего потепления на Земле.

За последние десятилетия парниковый эффект и его возможные последствия изучаются во всем мире многими специализированными научными учреждениями и анализируются крупными специалистами. Прогнозы не утешительны. Уже общее среднее потепление на 1 — 2 К, ожидаемое в ближайшие десятилетия, вызовет совершенно катастрофические планетарные последствия: таяние ледников Арктики и Антарктики, резкое изменение климата на Земле в целом с особо опасными последствиями для отдельных регионов — затопления, нарушения условий для сельскохозяйственной деятельности и т.д. Все это широко освещается в специальной и массовой печати, проникает в сознание не только ученых, но и широких кругов общественности. Проблема вышла на уровень международных организаций (ООН и ее структуры). Стали проводиться международные конференции и переговоры. Для "зеленых" и их партий парниковый эффект и возможная экологическая катастрофа стали важными атрибутами их движений. Определились и страны — ведущие "вкладчики" в надвигающуюся катастрофу. По процентному вкладу в общемировой объем вредных выбросов они разделились следующим образом: США — 24%, Китай — 14%, Россия — 6%, Англия — 2%.

В 1997 г. в Киото (Япония) лидеры ведущих стран подписали соглашение, где обязались принять меры к сокращению вредных выбросов в атмосферу путем технического перевооружения соответствующих заводов. Предполагалось, что невыполнение обязательств через 3 года повлечет за собой карательные санкции и повышение налогов на топливо.

22—23 ноября 2000 г. в Гааге прошла очередная конференция, организованная ООН и Всемирной организацией здравоохранения. Беспокойство последней обусловлено тем, что причиной 6% смертности является загрязнение воздуха. Замыслы организаторов конференции провалились. Можно даже сказать, "с треском" провалились. По мнению авторов настоящей работы, это — закономерный результат, обусловленный целым комплексом причин: политических, экономических, технических, научных и т.д. Отметим среди них лишь самую главную. Она несомненно состоит в ошибочности осуществляемого подхода — добиться решения такой сложной мировой проблемы путем лишь простой договоренности о добровольном принятии государствами неких обязательств в виде квот на снижение вредных выбросов в атмосферу. Поясним иллюзорность такого подхода на одном примере. По соглашению, подписанному в Киото, США должны были сократить вредные выбросы на 7%. Однако США — загрязнитель атмосферы номер 1 — вместо снижения выбросов увеличит их на 8—9%. Понятно, что любая администрация США никогда не рискнет искусственно нарушить экономическое развитие, какие бы обязательства до этого они на себя ни брали. На искусственное и быстрое удушение экономики они не пойдут никогда. Аналогичным образом, несомненно, будут поступать все страны "золотого миллиарда". Также будут поступать и бедные страны: они тем более не могут себе позволить заморозить рост производства и, соответственно, потребления энергии.

Короче говоря, в таком варианте поиски решений проблемы парникового эффекта и предупреждения мировой экологической катастрофы являются абсолютно бесперспективными. Действительно, еще Вернадский подчеркивал, что призывы идти назад к первобытной жизни (а такие призывы в прямой, завуалированной или смягченной форме имели место во все времена) не состоятельны и не могут быть реализованы на практике.

И все же, если говорить о поисках решения экологической проблемы, то выход из тупика есть, и он систематически разрабатывается уже в течение четверти века. Можно сказать, что латентный период его развития завершен, и теперь настало время приложить усилия, чтобы этой "болезнью" заболела большая часть человечества [1—13].

Водородная экономика: зарождение и современное состояние

Историческая справка

Крупномасштабная концепция экологически чистой водородной энергетики зародилась в середине 70-х годов как естественная реакция совестливой части мирового научного сообщества на надвигающуюся экологическую катастрофу, на ограниченность мировых запасов углеводородных топлив (прежде всего нефти и газа) и на мировой энергетический кризис тех лет. Действительно, при сжигании водород не дает никаких вредных выбросов, и в том числе не образует СО2. Очевидно, что при использовании водорода как энергоносителя, в принципе, автоматически решается планетарная проблема парникового эффекта и региональные экологические проблемы.

В связи с развитием этой концепции в 1974 г. была создана Международная ассоциация по водородной энергетике (МАВЭ) со штаб-квартирой в Институте чистой энергетики (Корэл Гэйблс, США). МАВЭ стала издавать международный журнал "The International Journal of Hydrogen Energy" и проводить один раз в два года Всемирные конференции по водородной энергетике.

СССР вошел в МАВЭ. Координацию работ в стране стала осуществлять Комиссия АН СССР по водородной энергетике и Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова (ИАЭ). Лидером и руководителем водородного движения в СССР стал академик Валерий Алексеевич Легасов (вплоть до его безвременной кончины в 1988 г.). В СССР с 1978 г. "Атомиздатом" стал издаваться периодический сборник "Атомно-водородная энергетика и технология" (см., например, [1]) и стали проводиться на базе ИАЭ Всесоюзные семинары по атомно-водородной энергетике, в которых обычно принимало участие по 400—600 специалистов.

В 1977 г. решением ГКНТ СССР и Совмина УССР в Донецком политехническом институте (ныне Донецкий национальный технический университет) была создана Проблемная научно-исследовательская лаборатория взаимодействия водорода с металлами и водородных технологий, которой было поручено информационное, материаловедческое и мембранно-технологическое обеспечение перспектив развития водородной энергетики. В 1979 г. АН СССР и ИАЭ на базе этой Лаборатории провели Первую Всесоюзную школу по водородной энергетике, в которой приняло участие 280 специалистов — активных участников Всесоюзного водородного движения. Научными руководителями Школы выступили академик АН СССР А.М. Стырикович и тогда член-корреспондент АН СССР В.А. Легасов. Далее в 80-х годах прошлого столетия такие школы проводились систематически с 1981 по 1989 гг. Работы в области водородного автомобиля и по ряду других ключевых проблем водородной экономики возглавил А.Н. Подгорный, член-корреспондент (в последующем академик) НАН Украины, директор Института проблем машиностроения НАН Украины (Харьков).

Таким образом, весьма быстро, менее чем за 10 лет, "красивейшая" идея водородной энергетики захватила умы "интеллектуального цвета" человечества и стало интенсивно формироваться всемирное водородное движение.

В 80-х годах концепция водородной энергетики (ВЭ) была полностью разработана и детализирована, был осуществлен ее наукометрический анализ и разработана ее структура (см. в [6]). Крупным планом она включает:

  1. Производство водорода из воды с использованием не возобновляемых источников энергии (уголь, атомная энергия, термоядерная энергия) и возобновляемых источников энергии (солнце, ветер, энергия морских приливов, биомасса и т.д.);

  2. Транспортировка и хранение водорода;

  3. Использование водорода в промышленности, на транспорте (наземном, воздушном, водном и подводном), в быту;

  4. Проблемы надежности материалов и безопасности водородных энергетических систем.

Научно-исследовательские работы по ВЭ стали выполняться более чем в 40 странах мира, а в ряде стран были приняты национальные программы и/или стали выполняться крупные проекты по развитию ВЭ (Япония, Германия, США). Выяснилось, что даже частичное вхождение в жизнь ВЭ повлечет за собой серьезные структурные изменения в экономике в целом. В связи с этим стало все более широко использоваться понятие "водородная экономика" [7,8]. Водородное научное сообщество стало постоянно расширяться [9—13]. Началась проработка среднесрочных перспектив развития отдельных аспектов водородной экономики (до 2020 г., до 2050 г. и даже до 2070 г.) [14—16].

Коммерциализация водородной экономики

В целом итоги мирового развития водородной экономики за четверть века подведены в [5]. Эти итоги впечатляют. По многим направлениям уже началась коммерциализация водородной техники, водородных технологий и водородных энергетических систем (водородные автомобили, топливные элементы, усовершенствованные электролизеры, водород — никелевые батареи и др.). Остановимся, как на наиболее ярком примере, на коммерциализации водородного автомобиля. При этом сухо изложим фактический материал, фактическое состояние дел.

Знаменитая японская автомобильная фирма "Тойота" объявила о представлении покупателю в Японии, Северной Америке и Европе первого водородного автомобиля в 2003 г. (рис. 1). Это гибридный автомобиль, в котором водород подается в топливный элемент, от которого питается электрический мотор мощностью 80 кВт. Скорость автомобиля до 150 км/ч, а дальность пробега при наличии трех водородных баков составит 250 км.


Рис.1. Гибридный автомобиль фирмы "Тойота".



Рис.2. Водородный автомобиль компании "Хонда".

Другая известная японская автомобильная компания "Хонда" также планирует в 2003 г. начать поставку па рынок нового автомобиля на водороде (рис. 2) с использованием топливного элемента и электрической тяги. Бак для водорода высокого давления (до 350 атм.) интегрирован в автомобильное "дно". При этом предусмотрены особые меры безопасности. При максимальной скорости 140 км/ч и хорошем разгоне эта модель имеет пробег от 180 до 300 км. По планам Японского правительства в стране будет эксплуатироваться до 50 тыс. водородных автомобилей в 2010 г.

Американская фирма "General Motors" впервые в мире представила грузовик типа "пикап", в котором водород для топливного элемента производится непосредственно в автомобиле реформингом бензина (рис. 3). 70-киловаттный двигатель пикапа дополнительно поддерживается топливным элементом мощностью 30 — 35 кВт. Серийный водородный автомобиль будет подготовлен к 2010 г.


Рис. 3. Водородный автомобиль типа пикап фирмы "Дженерал Моторс".

Автомобильные фирмы Германии активно участвуют в гонке за "водо­родный автомобиль". Компания ВМW представила водородную версию сво­его автомобиля "Mini" (рис.4). В модернизированный четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания непосредственно впрыскивается глубоко охлажденный водород. Резервуар для жидкого водорода имеет не цилиндрическую форму, а адаптированную к конструкции автомобиля. Поэтому автомобиль сохраняет обычный интерьер и вместимость. Во время тура за мир чистой энергии (2001 г.): Дубай, Брюссель, Милан, Торонто и Лос-Анджелес — компания ВМW демонстрировала 15 водородных автомобилей.

Сервисная компания "Hermes Versand" (Гамбург) приступила к испытаниям мерседеса-фуры, где используется топливный элемент, работающий на сжатом газообразном водороде. Использован электрический мотор мощностью 55 кВт. Фура при максимальной скорости 120 км/ч имеет дальность пробега до 120 км. Полезный объем автомобиля сохранен.


Рис. 4. Водородный автомобиль фирмы "БМВ".

В Германии в небольшом городе Барт на берегу Балтийского моря планируется выпустить на маршрут водородный автобус. Интересно, что использование водорода окажется экономически выгодным по следующей причине. Имеющееся в городе производство по переработке сточных вод требует большого количества кислорода, который получают электролизом воды. В этой технологии водород является побочным "выбросным" продуктом. Его-то и планируется использовать как топливо для автобусов. Следует подчеркнуть, что это хороший пример того, как комплексное использование водорода и кислорода — продуктов электролиза воды — может быть рационально использовано в смежных технологиях.

Совершенно очевидно, что эксплуатация водородных автомобилей в массовом масштабе потребует создания водородной заправочной инфраструктуры. Поэтому это направление развития водородной экономики также находится под пристальным вниманием компаний, намеренных осуществить широкую коммерциализацию водородных автомобилей. Технико-коммерческий опыт в этом направлении является совершенно необходимым.

В Германии интенсивно накапливается технический и коммерческий опыт проектирования, строительства и эксплуатации водородных станций для обслуживания водородного автомобильного транспорта. В 1997 г. была основана новая компания по энергетическим технологиям, которая ведет теперь проекты водородных заправок. Сооружаются четыре заправочных станции: в аэропорту Мюнхена, в Гамбурге, Оберсдорфе и в индустриальной зоне Брунталнорд вблизи Мюнхена.

В октябре 2002 г. в Берлине открыта первая водородная заправочная станция для обслуживания наземного транспорта как жидким водородом, так и сжатым газообразным водородом (рис. 5).

Обеспечение жидким водородом взяла на себя фирма "Lind", для хранения на станции используется охлаждаемая цистерна объемом 18 м3 и соответствующий трубопровод. Газообразный водород производится в мембранном электролизере высокого давления американской компании "Hogen" и хранится в баллонах при давлении 250 бар. На данном этапе производительность электролизера 1 м3/ч, однако к 2004 г. она будет увеличена в 100 раз.

Эта автозаправочная станция является частью проекта, поддерживаемого ЕС, в результате которого все автобусы будут переведены на водород в течение нескольких месяцев сначала в Берлине, а затем в Копенгагене и Лиссабоне. Автобусы для этих линий производит фирма "MAN". Проект был рассмотрен Берлинским Сенатом, который оказывает ему помощь и поддержку. Директор Берлинской транспортной компании (БТК) Х.-Х. Дубенкропп объяснил, почему они не пошли по пути использования природного газа для уменьшения выбросов в атмосферу. При использовании водорода двигатели работают хорошо, а выбросы совершенно чистые. Проблемы заключаются в убеждении потребителей и организации заправок. Поэтому на первом этапе было решено улучшить двигатели путем оснащения их дожигателями и использованием десульфурированных топлив. Второй этап — автобусы с водородными баками и электромоторы на топливных элементах. Новая водородная заправочная станция является первым шагом в этом направлении. Представитель "Linde" подчеркнул, что сейчас водород, конечно, дороже бензина, но точка равновесия может быть достигнута, если на транспорте будут потреблять всего 0,1—1% энергии в виде водорода.


Рис. 5. Внешний и внутренний вид первой водородной заправочной станции в Берлине.

Вторая водородная заправочная станция введена в строй в Берлине летом 2003 г. Она является частью проекта "Партнерство чистой энергетики", по которому БТК и производители автомобилей и топлив будут испытывать новую технологию. Эта станция, кроме того, будет использовать природный газ и бензин. БТК предполагает также закупить двухэтажные автобусы на топливных элементах.

Следует также отметить перспективы Гамбурга. Согласно программе Европа-Квебек, осуществляемой Германией и Канадой, в 2005 г. весь городской автобусный парк Гамбурга будет переведен на водород. Относительно дешевый водород будет производиться на гидроэлектростанциях Канады (особенно эффективно за счет "провальной" гидроэлектроэнергии, вырабатываемой в ночное время, в межсезонье и т.д.). Затем он будет сжижаться и на специальных танкерах доставляться в Европу.

Финансирование всех германских проектов и по водородным автомобилям и по водородной заправочной инфраструктуре ведется на долевых началах правительствами земель и инвесторами.

Водородная экономика интенсивно внедряется не только в экономическую, но и в политическую жизнь Германии. Показательно, что Германская партия зеленых, широко представленная в федеральном и в земельных парламентах, организовала в Берлине Водородный Конгресс-2001 под лозунгом "От нефти к солнечному водороду — мировая энергетическая политика будущего". На конгрессе политики, промышленники и экологические организации широко обсуждали проблемы стоимости индустриальной стратегии солнечно-водородной экономики, политические и экономические успехи в этой области. При поддержке правительства создаются новые компании, призванные обеспечить лидерство Германии в области топливных элементов и водородной экономики. Лидеры на уровне министров отслеживают развитие водородной экономики. Правительство представляет фонды для ведущих проектов, что вызывает приток частных инвестиций. Аналогична ситуация и в других развитых странах мира, что составит предмет наших будущих публикаций.

Итак, развивающаяся в настоящее время в мире коммерциализация водородной техники, водородных технологий и водородных энергетических систем, основанная на успехах конкретных технических решений, обеспечит в ближайшие годы реальное вхождение водородной экономики в жизнь индустриально развитых стран. Немаловажно, что между компаниями — индустриальными гигантами Германии, США, Японии уже сейчас наметилась скрытая (а иногда и открытая) борьба за будущие рынки сбыта водородной техники.

Некоторые региональные аспекты

Водородная экономика, как любая эпохальная трансформация человеческой цивилизации, развивается и неизбежно будет развиваться неравномерно и неоднородно во времени, географическом и геополитическом поле нашей планеты. Это неоднократно подчеркивал при наших беседах академик В.А. Легасов еще в начале 80-х годов прошлого века. В настоящее время эта мысль уже реально подтвердилась в ходе начавшейся коммерциализации водородной экономики. Не вызывает сомнения, что в долгосрочном плане особую роль здесь должны играть промышленные мегаполисы, тяжело нагруженные экологически. Это наглядно видно на примере Калифорнии, где уже в течение более 50 лет активно и последовательно ведется систематическая работа по улучшению экологической обстановки. При этом работа ведется на разных уровнях: техническом, инвестиционно-финансовом, законодательном, общественном и т.д. Существенные успехи, достигнутые Калифорнией в водородном транспорте и в целом водородные планы США заслуживают отдельного, специального рассмотрения в нашем журнале. Сейчас лишь подчеркнем, что успехи Калифорнии служат теперь положительным образцом для других штатов и для США в целом.

А что же в России, Украине и других странах СНГ? Здесь ситуация традиционная. В области теоретических, концептуальных разработок мы держимся на вполне приемлемом мировом уровне [1—4], а кое в чем и лидируем. Благодаря 70-м и 80-м годам XX столетия в странах СНГ имеется большой научный и технический задел в области водородных технологий. Все это, например, подтвердила Третья международная конференция "Водородная обработка материалов" [13]. Во время конференции Международная ассоциация по водородной энергетике (Майами, США), Международная инженерная академия (Россия, Москва), Инженерная академия Украины (Харьков), Донецкий национальный технический университет (Донецк) и Донецкий инженерно-физический центр Инженерной академии Украины (Донецк) заключили специальный Договор и образовали "Объединенный научный и координационный совет по перспективам перехода к водородной экономике". Одна из задач этого Совета состоит в том, чтобы систематически информировать широкую общественность стран СНГ о мировых успехах вхождения в жизнь водородной экономики, о движении человечества к водородной цивилизации будущего. Издание данного журнала, в частности, демонстрирует активность Совета в этом направлении.

Анализируя перспективы водородной экономики в странах СНГ, неизбежно приходишь к выводу, что на данном этапе здесь нужен не столько лидер – отдельная личность, сколько лидеры-мегаполисы, где вхождение в жизнь водородной экономики станет сурово необходимым уже в ближайшем будущем. В России такими регионами могут выступить Московский, Екатеринбургский и Кузбасский мегаполисы, а в Украине — Донбасс.

Действительно, Донбасс является наиболее экологически нагруженным промышленным мегаполисом Украины и в этом отношении, в известной мере, аналогичен Руру в Германии и Калифорнии в США.

В дальней перспективе тяжелая экологическая ситуация Донбасса может (и будет) разрешаться поэтапным переходом к водородной экономике. Анализ показывает, что имеется целый ряд положительных предпосылок к тому, чтобы долгосрочные планы развития Донбасса включали элементы прогноза и проработку вхождения в экономику конкретных направлений постепенного развития водородных технологий и водородных энергетических систем. Среди этих предпосылок нужно, в первую очередь, указать следующие.

Наличие в Донбассе больших запасов угля и развитой угольной отрасли. Уголь — первичный источник энергии и химический реагент для получения технологического и товарного водорода и синтетических топлив на его основе (синтез-газ и другие). Крупномасштабные технологии получения синтез-газа и водорода промышленно разработаны. Например, германская фирма "Крупп-Копперс" строила и продолжает сооружать во многих странах мира заводы по производству из угля синтетических жидких топлив, аммиака, метанола и водорода (до 2,4 млн. м3 водорода в сутки на одном предприятии). Необходимо также вернуться к проработке вопроса о подземной газификации угля. Немаловажно, что в Донбассе развита коксохимическая промышленность, так как коксовый газ во многих странах используется как сырье для получения водорода.

Наличие в Донбассе и в целом в Украине возобновляемых источников энергии — это ветер и солнце. Промышленное использование ветроэлектрических установок уже имеет место в Донбассе для решения локальных энергетических нужд Приазовья (Компания "Ветроэнергопром") — Дополнение таких установок электролизерами для получения водорода и системой его хранения позволит накапливать энергоноситель и разумно распределять его во времени и по потребителям. Ресурсы солнечной энергии в Донбассе и особенно в Приазовье весьма значительны. Они могут вполне покрывать локальные энергетические потребности Донецкой области. Действительно, даже в гораздо менее солнечных странах (Германия, Дания, Швеция и др.), как показывают уже реально выполненные проработки на уровне пилотных установок, использование солнечной энергии оказывается вполне рентабельным.

Вопросы перспектив постепенно расширяющегося локального и крупномасштабного технологического и энергетического использования водорода требуют системного анализа с учетом конкретных условий мегаполисов-лидеров, с учетом сложившейся энергетической и технологической структуры этих регионов, современных экономических условий и перспектив их изменения, экологической ситуации и т.д.

Однако в настоящий момент самое главное — это перманентное, активное информирование административно-управленческого, промышлен­ного и финансового истэблишмента и широкой общественности стран СНГ и их мегаполисов-лидеров о вхождении экологически чистой водородной экономики в жизнь мирового сообщества, о движении мира к водородной цивилизации. На этой основе далее должны вырабатываться долгосрочные прогнозы (на 10, 20 и более лет) приобщения мегаполисов-лидеров, отдельных стран СНГ, а затем всего Содружества к мировому водородному движению. Действительно, уже сейчас необходимо понять, что нам нужно делать в ближайшем и отдаленном будущем, чтобы не остаться на обочине этого мирового движения.

В заключение подчеркнем, что начавшаяся коммерциализация водородной экономики делает необходимым уже сейчас по-новому осмыслить в свете учения Вернадского и региональную, и глобалистскую роль, которую призвана сыграть водородная экономика в обще-планетарном пространственном масштабе и во временном масштабе — историческом и геологическом. Совершенно ясно, что даже простая постановка такого вопроса в плане учения Вернадского с указанием на проблемы биосферы и ноосферы, подлежащие научной разработке, уже, как нам представляется, является весьма значимым современным моментом. В будущем потребуется дальнейший анализ, систематическое изучение и осмысление мировым научным сообществом концепции перехода от водородной экономики к водородной цивилизации [2—4].

Заключение

В настоящей работе рассмотрены некоторые планетарные и региональные аспекты перехода человечества к экологически чистой водородной экономике. Главной причиной, заставляющей человечество мыслить и работать в этом направлении, является парниковый эффект и связанная с ним ожидаемая мировая экологическая катастрофа.

Научно обоснованным путем решения всех экологических проблем человечества является исторически длительная, кропотливая, затрагивающая все аспекты существования человека работа по замене используемых ныне углеводородных энергоносителей на водород — единственный экологически абсолютно чистый энергоноситель, при сжигании которого образуется только вода.

Кратко изложена история развития водородной экономики от идеи до коммерциализации, которая подробно рассмотрена на примере коммерциализации водородного автомобиля.

Обсуждены региональные аспекты вхождения в жизнь водородной экономики и задачи, стоящие перед странами СНГ и их отдельными экологически неблагополучными мегаполисами.

Высказана мысль, что для стран СНГ на данном этапе исключительно важно, чтобы экологически и промышленно нагруженные мегаполисы выступили бы лидерами в движении этих стран и евразийского региона в целом к водородной экономике.

Литература

  1. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып. 1.-М.: Атомиздат, 1978.

  2. Гольцов В.А. Планетарные аспекты перехода к будущей "водородной цивилизации" в свете учения В.И. Вернадского // Докл. Межд. научн. конф. "Творческое наследие В.И. Вернадского и современность", Донецк: ДонГТУ, 2001.-С. 433-439.

  3. Гольцов В.А., Везирогло Т.Н. Планетарные аспекты перехода к водородной цивилизации будущего // Водородная обработка материалов: Труды Третьей Межд. конф. "ВОМ-2001", Донецк-Мариуполь, 14—18 мая 2001 г., Донецк, 2001.-С. 53-64.

  4. Goltsov V.A., Veziroglu T.N. From hydrogen economy to hydrogen civilization //Intern. J. Hydrogen Energy.-2001.-Vol. 26.-P. 909-915.

  5. Veziroglu T.N. Quarter century of hydrogen movement//Hydrogen Energy Progress XIII: Proc. 13th World Hydrogen Energy Conference, Beijing, China, June 12-15, 2000. Eds Z.Q. Mao, T.N. Veziroglu. Vol. l.-P. 3-19.

  6. Goltsova L.F., Alimova R.F., Garkusheva V.A., Goltsov V.A. Scientometric studies of the problem of "Hydrogen energy and technology" in the world // Int. J. Hydrogen Energy.-1990.-Vol. 15, No. 9.-P. 655-661.

  7. Bockris J. O'M. The origin of ideas on a Hydrogen Economy and its solution to the decay of the environment // Водородная обработка материалов: Труды Третьей Межд. конф. "ВОМ-2001", Донецк-Мариуполь, 14-18 мая 2001 г., Донецк, 2001.-С. 33-52.

  8. Bockris J.O'M., Veziroglu T.N. A Solar-Hydrogen Economy for U.S.A. // Int. J. Hydrogen Energy .-1983-Vol. 8.-P. 323-340.

  9. Goltsov V.A. The role and importance of Hydrogen Materials Science and Hydrogen Treatment of Materials for successful development of Hydrogen Economy in the 21st century // Hydrogen Energy Progress XIII: Proceedings of the 13th World Hydrogen Energy Conference, Beijing, China, June 12-15, 2000. Eds Z.Q. Mao, T.N. Veziroglu. Vol.1.-P. 127-138.

  10. Goltsova L.F. Hydrogen community progress in comprehending the great importance of hydrogen materials interactions for Hydrogen Energy future: history and up-to-date Web status // Hydrogen Energy Progress XIII: Proceedings of the 13th World Hydrogen Energy Conference, Beijing, China, June 12-15, 2000. Eds Z.Q. Mao, T.N. Veziroglu. Vol. l.-P. 122-126.

  11. Progress in Hydrogen Treatment of Materials, V. A. Goltsov, Editor, Donetsk-Coral Gables: Kassiopeya, 2001.

  12. Goltsova L.F. HTM-community: history and up-to-date status in the World hydrogen movement // Progress in Hydrogen Treatment of Materials, V.A. Goltsov, Editor, Donetsk-Coral Gables: Kassiopeya, 2001.-P. 511-522.

  13. Водородная обработка материалов: Труды Третьей Межд. конф. "ВОМ-2001", Донецк-Мариуполь, 14-18 мая 2001 г., Донецк, 2001.

  14. Arnason В., Sigusson T.I. Iceland — a future Hydrogen Economy // Int. J. Hydrogen Energy.-2000.-Vol. 25.-P. 389-394.

  15. Kruger P. Electric power requirement in the United States for large-scale production of hydrogen Fuel // Int. J. Hydrogen Energy .-2000.-Vol. 25.-P. 1023-1033.






















15-я ВСЕМИРНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

ПО ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ

27 июня - 02 июля 2004, Йокогама, Япония

Л.Ф. Гольцова

Донецкий национальный технический университет, Донецк, Украина

Крупномасштабная концепция водородной энергетики, ставящая своей целью замену ископаемых топлив на новый экологически чистый энергоноситель – водород, зародилась в середине 70-х годов XX столетия в США и СССР и обусловила учреждение Международной ассоциации водородной энергетики (МАВЭ, США) и постепенное формирование мирового водородного движения [1-2].

С 1976 г. каждые 2 года МАВЭ проводит Всемирные конференции по водородной энергетике, на которых подводятся очередные итоги развития водородной энергетики и формируется видение задач на будущее.

В этом году очередная 15-я Всемирная конференция по водородной энергетике была проведена в Японии в городе Йокогама. Конференция отразила бурное развитие водородной энергетики теперь уже на новом этапе – водородной экономики, когда водородный транспорт, водородные технологии и топливные элементы достигли рыночного этапа коммерциализации.

В конференции участвовало около 2000 представителей 52 стран мира (ученые и инженеры, представители промышленных компаний, государственные служащие высокого ранга, студенты, представители широкой общественности).

Работа конференции была построена следующим образом. В первой половине дня заслушивались пленарные постановочные доклады; во второй – работали 34 секции, где заслушивались аудиторные доклады по всем направлениям развития водородных технологий и топливных элементов; параллельно шла работа со стендовыми докладами.

Одновременно с собственно конференцией работала весьма представительная выставка по водородным технологиям и водородному транспорту. Естественно, что наибольший интерес у всех участников вызвали представленные действующие образцы водородных автомобилей и заправочных станций известных японских компаний: Тойота Моторс Корпорэйшн, Ниссан Моторс Корпорэйшн, Мицубиси Моторс Корпорэйшн, Хонда Моторс Корпорэйшн, Сузуки Моторс Корпорэйшн, Хино Моторс, Тацуно Корпорэйшн, Иватани, а также Дженерал Моторс Азия Пасифик (Япония) и Даймлер Крайслер (Япония).


Рис. 1. Выставка действующих водородных автомобилей.

В рамках выставки прошли презентацию 9 водородных автомобилей на топливных элементах, водородный автобус, 5 мобильных водородных заправочных станций, водородный скутер, инвалидная коляска, водородные анализаторы, водородные баллоны высокого давления и другая водородная техника. Для участников конференции были организованы испытательные пробеги по улицам Йокогамы на водородных легковых автомобилях и водородном автобусе.

Донецкий национальный технический университет (ДонНТУ) является одним из ведущих мировых научных центров по водородной экономике и водородному материаловедению. В течение 30 лет ДонНТУ и организованная на его базе решением ГКНТ СССР (1977 г.) Проблемная научно-исследовательская лаборатория взаимодействия водорода с металлами и водородных технологий разрабатывают научно-информационное, технологическое и материаловедческие обеспечение перспектив развития водородной энергетики.

В новые времена эта работа ведется под научно-методическим руководством Международной инженерной академии (МИА) и при активном участии Инженерной академии Украины (ИАУ). В 2001 г. МИА, ИАУ и ДонНТУ заключили с МАВЭ Договор «О сотрудничестве и координации деятельности по проблемам и перспективам водородной экономики», в рамках которого был образован "Объединенный Научный и Координационный Совет" по перспективам перехода к Водородной Экономике» (ОНК-Совет). В него вошли многие организации России, Украины и других стран СНГ. В результате активно формируется водородное сообщество стран СНГ как составная часть мирового водородного движения (www.donntu.edu.ua/hydrogen-community).

Академик МИА В.А. Гольцов, сопредседатель-исполнитель ОНК-Совета, является членом Совета директоров МАВЭ и представляет в этой международной организации интересы водородного сообщества стран СНГ.

В 15-й Всемирной конференции по водородной энергетике приняли участие два представителя МИА и ДонНТУ: академик МИА, профессор В.А. Гольцов и академический советник, вед. научн. сотр. Л.Ф. Гольцова.

Представители МИА выступили (в соавторстве с президентом МАВЭ, профессором Т.Н. Везироглу) с пленарным заказным докладом «Водородная цивилизация – новая парадигма жизни человечества», в котором участникам конференции была представлена новая крупномасштабная концепция МАВЭ и МИА и сформулированы этапы перехода человечества в эру водородной цивилизации (рис. 2). Доклад получил официальную и неофициальную положительную оценку и закрепил позиции водородного сообщества стран СНГ в мировом водородном движении. Далее представители МИА приняли участие в испытательных пробегах водородного автомобиля фирмы «Ниссан» и водородного автобуса «Хино» и активно участвовали в других формах работы конференции (рис. 3).

Рис. 2. Академик МИА, профессор В.А. Гольцов выступает с пленарным докладом.



Рис. 3. Водородный автомобиль.

28 и 29 июня состоялись заседания Совета директоров Международной ассоциации водородной энергетики под председательством президента, профессора Т.Н. Везироглу. Были заслушаны отчеты членов Совета директоров, проанализирована результативность международного журнала "The International Journal of Hydrogen Energy", являющегося официальным органом МАВЭ и проведен конкурсный отбор будущих международных конференций: 2005 г. – Сингапур, 2006 г. – Франция, 2007 г. – Италия и Украина, 2008 г. – Австралия, 2010 г. - Германия.

Был заслушан и одобрен отчет академика МИА В.А. Гольцова о работе МИА, ИАУ и ДонНТУ по Договору с МАВЭ: работа Объединенного научного и координационного совета по перспективам перехода к водородной экономике (работает на базе ДонНТУ), издание журнала «Вестник водородной экономики и экологии» [3], проведение 4-й Международной конференции «Водородная обработка материалов» (Донецк, 17-21 мая 2004 г.) [4].

В заключение нужно подчеркнуть грандиозность планов на ближайшие десятилетия, прозвучавших от имени Японии, США и Европейского Союза. Например, правительство Японии планирует к 2010 г. выпустить на дороги страны 10000 водородных автомобилей, к 2020 г. - 50000, а затем все будет определять новый мировой «водородный» рынок, к которому нужно готовиться и странам нашего содружества.

Литература

  1. International Journal of Hydrogen Energy (1976-2004) Vols 1-29.

  2. Атомно-водородная энергетика и технология / Гл. ред. В.А. Легасов.-Вып. 1-8.-М.: Энергоатомиздат, 1978-1988.

  3. Вестник водородной экономики и экологии. Донецк: ДонНТУ, ДонИФЦ ИАУ, 2004,№ 1.

  4. Водородная обработка материалов: Труды Четвертой Международной конференции "ВОМ-2004", - Донецк: ДонНТУ, ДонИФЦ ИАУ, 17-21 мая 2004 г. Донецк, 2004. - I-XXXIX, 586 с.






















ИНТЕРНЕТ-ПОРТАЛ “HYDROGEN COMMUNITY”

Этот мир виртуального общения ориентирован, прежде всего, на специалистов и организации стран СНГ и, в частности, на их особо промышленно и экологически нагруженные мегаполисы.

Структура "Hydrogen Community"

Переход к водородной экономике, а в последующем к водородной цивилизации, основанный на том, что водород является уникальным, экологически чистым энергоносителем, базируется на трех научно-инженерных сообществах.

Одно из них, сообщество по водородной энергетике, включает аналитиков — мыслителей планетарного масштаба, ученых и инженеров: энергетиков, транспортников, физиков, химиков и т.д., то есть всех тех, кто работает в области производства, транспортировки, хранения и использования водорода как энергоносителя (взамен традиционных ископаемых видов топлива).

Другое сообщество, имеющее уже свою долгую историю, — это сообщество ученых и инженеров, работающих в области взаимодействия водорода с материалами. Это сообщество разрабатывает научные основы безопасного функционирования современных водородоемких и водородоопасных производств, в связи с водородной деградацией конструкционных материалов, обеспечивает современные производства и развитие водородной экономики функциональными материалами (гидридами, мембранами, электродами, катализаторами и т.д.). Научная задача этого сообщества — разрабатывать физику и физикохимию систем водород-конденсированное вещество, углублять первые принципы и приемы водородной, термической и пластической обработок для улучшения структуры и свойств известных и разработки новых конструкционных и функциональных материалов.

Третье сообщество — это сообщество менеджеров и инженеров-практиков, обеспечивающих технологическое обслуживание и ремонт водородоемких и водородоопасных производств, проектирование и строительство нового оборудования и аппаратуры, работающих в контакте с водородом и его изотопами, водородосодержащими газами.

В данный исторический момент одна из важнейших задач мирового водородного движения и водородного движения стран СНГ состоит в том, чтобы выстроить систематическое взаимодействие и перманентный обмен информацией между ведущими представителями трех вышеуказанных научно-инженерных сообществ. Именно обмен мнениями и знаниями такого масштаба, несомненно, позволит повысить уровень безопасного развития современных водородоемких производств, отслеживать и прогнозировать вхождение в жизнь водородной экономики и, по возможности, предупреждать негативные технические и общественные тенденции типа "синдрома Гинденбурга" в период ее коммерциализации, оценивать вероятные бифуркационные точки на пути к водородной цивилизации будущего.

От редакции: для включения организации в Интернет-портал "Hydrogen Community" необходимо сообщить в Оргкомитет следующую информацию:

  1. Полное и сокращенное название организации, ее полный почтовый адрес (индекс обязателен), факс, e-mail.

  2. ФИО (полностью) первого руководителя и официальное полное название его должности.

  3. ФИО (полностью) и должность лица, ответственного за научную и технологическую политику организации, за работоспособность оборудования, машин, механизмов, за ремонтные и восстановительные работы, факс, e-mail.

  4. ФИО (полностью) и должность лица, ответственного за рабочее взаимодействие с ОНК-Советом, редколлегией и издателями ВВЭЭ, телефон, факс, e-mail.

Информационный остов Интернет-портала "Hydrogen Community" функционирует с января 2004 года: www.donntu.edu.ua/hydrogen-community. Результаты его информационного наполнения и система его использования членами водородного сообщества стран СНГ — предмет обсуждения и корректировки на международных конференциях, организуемых ОНК-Советом и его соучредителями.

ВОМ-конференции в современном формате проводятся с 1995 года каждые 3 года и являются правопреемниками водородных конференций, проводимых в Донецке с 1975 года.

Международные конференции по водородной экономике и водородной обработке материалов (ВОМ-конференции)

Генеральное направление ВОМ-конференций — водородная экономика и материалы: эффективность и безопасность современных водородоемких производств и проблемы перехода к водородной цивилизации будущего.

Конкретные задачи ВОМ-конференций — организовывать широкий обмен информацией и личное общение представителей водородного сообщества стран СНГ и мирового водородного движения, что инициирует новое видение

Тематическая направленность ВОМ-конференций.

Пленарные сессии. Проблемы эффективности и безопасности современных и будущих водородных технологий и энергетических систем

Научные основы ВОМ

Технологии ВОМ

Секция 2. Водородная деградация материалов и технологии ее предупреждения. Природа водородной (Н) деградации сталей

Н-хрупкость и разрушение; Н-стресс-коррозия; высокотемпературная Н-коррозия; индуцированные водородом зарождение и рост трещин; холодное растрескивание сварных соединений; блистеринг; флокены; Н-разрушение поверхностных слоев при трении; деградация под действием плазмы изотопов водорода; водородная деградация функциональных материалов типа LaNi5, FeTi, материалов для мембран и электродов, каталитических материалов.

Технологии по предупреждению Н-деградации в различных отраслях техники

Химическая, нефтехимическая, производств минеральных удобрений, газовая промышленность и магистральные газопроводы, атомная промышленность, атомная и тепловая электроэнергетика, космическая и авиационная техника, черная и цветная металлургия, тяжелое и энергетическое машиностроение, электрохимические производства и другие отрасли современной техники.

Пути и перспективы предупреждения непредсказуемых водородных разрушений в химической, нефтехимической и газовой промышленности, магистральных и региональных газопроводов

Роль факторов металлургического производства, условий строительства и эксплуатации, степени износа оборудования в связи с выработкой проектного ресурса работоспособности.

Цели, задачи и практические приемы экспертизы технического состояния оборудования, сосудов и аппаратов, региональных и магистральных газопроводов для определения возможного ресурса их работы.

Круглый стол «Водородная экономика и материалы: заботы и тревоги на пути к водородной цивилизации будущего»

К началу работы ВОМ-конференций издаются их полные труды, основополагающие работы, основные точки зрения и принимаемые решения публикуются в международном журнале "The International Journal of Hydrogen Energy" (IJHE) (см., например, IJHE, 1997, Vol. 22, No. 2-3; 1999, Vol. 24, № 9; 2002, Vol. Vol. 27, No. 7-8). Таким образом, результаты работы ВОМ-конференций доводятся до сведения самых широких кругов мирового водородного движения и способствуют вхождению в него водородного сообщества стран СНГ.
ВОДОРОД ШАГАЕТ ПО ПЛАНЕТЕ

Л. Ф. Гольцова

Донецкий национальный технический университет, Донецк, Украина
Европейская Комиссия: Экспертная Группа по технологиям, основанным на водороде и топливных элементах

При Европейской Комиссии образована новая "Экспертная Группа по технологиям, основанным на водороде и топливных элементах". Группа включает ведущих специалистов — представителей главных европейских автомобильных и энергетических компаний, коммунального сервиса, иссле­довательских институтов, транспортных компаний и политической элиты. Группа должна оценить возможную пользу от использования водорода и то­пливных элементов в Европейском Союзе (ЕС) на транспорте, при производ­стве энергии и во многих других областях, помочь оценить пути для концен­трированной деятельности ЕС в этом направлении. Первые результаты дея­тельности Группы в 2003 г.: "прогнозный доклад" с оценкой направлений исследования в области водорода и топливных элементов, а также развитие коммерциализации с учетом инноваций, маркетинга, схемы распределения и инфраструктуры, безопасности, общественного/персонального партнерства и инвестиций в водородный сектор.

На встрече с Группой президент Европейской Комиссии Романо Проди сказал: "Это важный шанс для Европы. Водородные технологии не только снизят энергетическую зависимость и вредные выбросы; в будущем они также значительно изменят нашу социально-экономическую модель и создадут новые возможности для развития наших стран".

Член Комиссии, Вице-президент Лойола де Палаcио (транспорт и энергетика) добавила: "Я ищу новые оригинальные пути для уменьшения зависимости ЕС от экспорта нефти, пути, которые, в то же время, будут способствовать движению вперед. Водород и топливные элементы дают именно такую возможность; они могут внести значительный вклад в нашу политику по замене 20% автомобильного углеводородного топлива на альтернативные к 2020 г. Кроме того, водород дает уникальную возможность для перераспределения необходимой энергии и для децентрализации ее производства".

Член Европейской Комиссии Филипп Баскин сказал: "Чтобы соответствовать строгим требованиям Киотского Протокола, ЕС должен увеличить долю возобновляемых источников энергии и заменить традиционное топливо на водород. Сегодня и водород, и топливные элементы еще очень дороги. Вот почему мы нуждаемся в согласовании деятельности на Европейском уровне. Совместными усилиями промышленников, исследователей, пользователей и политиков мы достигнем консенсуса и будем уверены, что Европа является лидером на пути к экологически эффективной энергетике".

На пути к экономике, основанной на водороде

К 2015 г. ожидается удвоение глобальных потребностей в электроэнергии. Водород, в конечном счете, заменит традиционное топливо на транспорте и в производстве электрической и тепловой энергии: единственным выбросом при его использовании является вода. Но, чтобы сделать возможным переход от энергетики, основанной на традиционном топливе, к энергетике, основанной на водороде, необходимы более глубокие исследования, "ноу-хау" и инвестиции. Группа сделает прогнозные оценки на отдаленное будущее, рекомендует ближайшие направления деятельности для ускорения появления водорода на рынке, подготовит дальнейшую стратегию для водорода и топливных элементов на уровне Европейского Союза.

Будущее рынка топливных элементов
Независимые исследования рынка топливных элементов предсказывают его быстрый рост на транспорте, использующем топливные элементы, в среднем на 40 — 60% за следующее десятилетие. Европейский рынок транспортных средств на топливных элементах должен достичь 16,3 млрд. евро к 2020 г. и 52 млрд. евро к 2040 г. Что касается энергетических станций и производства энергии, то Европа и США должны заменить и переоснастить свои мощности по производству энергии. Сюда входит и оборудование малых генераторов для обеспечения энергией домов и отдаленных районов. Вместе с тем рынок топливных элементов должен преодолеть существенные технические и социально-экономические барьеры, такие как отсутствие инфраструктуры распределения водорода.

Необходимость активных действий ЕС

США и Япония являются лидерами в исследованиях в области топливных элементов. В США они широко ведутся в связи с применением в оборонной и аэрокосмической сферах. Поддержка правительством США развития топливных элементов реализуется в Свободной автомобильной программе (150 млн. евро в год) и в Альянсе конверсии энергии твердого тела (25—30 млн. евро). Япония поддерживает развитие технологий, основанных на водороде и топливных элементах, путем 28-летней программы (1993—2020) с общим бюджетом 2,4 млрд. евро.

Усилия ЕС в этой области не целенаправленны: они находятся вне системы грантов и являются фрагментарными. Общее финансирование исследований по топливным элементам в Европе оценивается примерно в 50-60 млн. евро в год, что составляет примерно 1/3 часть от финансирования в США и 1/4 часть от финансирования в Японии. ЕС необходима согласованная стратегия перехода к технологиям, основанным на водороде и топливных элементах, необходимо достижение наилучшего соотношения стоимость/прибыль, что сделает эти технологии конкурентно-способными, а топливные элементы станут жизнеспособным рыночным продуктом. Такие вопросы, как снабжение топливом, безопасность и общие технологические стандарты должны решаться быстро.

Финансируемые ЕС исследования в области водорода,

топливных элементов

В Пятой рамочной исследовательской программе ЕС (FP5 1999—2002) 120 млн. евро было выделено на исследования по водороду и топливным элементам. В Шестой программе (FP6 2003—2006) исследования по энергетике и транспорту имеют приоритетное значение в рубрике "Устойчивое развитие, глобальные изменения и экосистемы", для которой общий бюджет составляет 2120 млн. евро. Это означает, что бюджет по исследованиям в области топливных элементов (включая их применение) и водородных технологий, значительно вырос по сравнению с FP5.

Экспертная Группа по технологиям, основанным на водороде и топливных элементах

Экспертная Группа при Европейской комиссии является неформальным объединением и играет роль советника. Ее главная задача – консультировать Комиссию, чтобы определить перспективы и дать экономический импульс движению по пути к экологически эффективной энергетике, основанной на водороде и электроэнергии, и введению топливных элементов как энергетических преобразователей и источников тока. В середине 2003 г. Группа представила доклад о контурах и идеях для совместной европейской деятельности, необходимой для развития производства топливных элементов и становления экологически эффективной водородной экономики.

Договор о кооперации по топливным элементам между ФРГ и штатом Мичиган (США)

Регион Штуттгарта (Земля Баден-Вюртемберг, Германия) и штат Мичиган (США) подписали соглашение о сотрудничестве в области топливных элементов. Партнеры предполагают поддержать создание сети компаний и исследовательских организаций с обеих сторон, чтобы ускорить инновационные процессы.

Мичиган, штат, в котором находятся 3 крупнейших автомобильных производителя, имеет похожую экономическую структуру с регионом Штуттгарта, где расположены "Даймлер-Крайслер" и "Порше". Оба региона имеют развитую индустрию и много исследовательских институтов. Соглашение о сотрудничестве подписано по случаю прошедшего 14—16 октября 2002 г. в Штуттгарте Второго форума по топливным элементам. Мичиган объявил о закладке в октябре 2002 г. нового исследовательского центра по топливным элементам.

Завод по производству водорода в Скандинавии

Норвежская компания "Статкрафт", Шведская компания "Сидкрафт" и Швейцарско-Шведская промышленная группа "АВВ" объединяют свои усилия в строительстве экологически чистого завода по производству водорода. Завод будет расположен в Норвегии и будет использовать энергию ветра. Технологический директор компании "Статкрафт" Джон Брендсар заявил: "Это только вопрос времени, когда водород, как энергоноситель, сможет конкурировать с традиционным топливом". Он также сказал, что завод по производству водорода является частью крупномасштабного проекта, который имеет целью решать экспертные и технологические задачи для нужд производства коммерчески конкурентоспособного водорода.
1   2   3   4   5


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации