Водород – это химический элемент, теплотворность которого не уступает теплотворности природному газу, но при сгорании образуется дистиллированная вода. Это, наверное, единственное чистейшее топливо из всех известных. Чтобы использовать водород не нужно никакой специальной техники, для этого подходят газовые котлы для обогрева помещения или бензиновые двигатели внутреннего сгорания.
Наибольшее содержание водорода сосредоточено в водных ресурсах мира (океаны, моря, реки). Однако проблема в том, что в чистом виде он практически не встречается в природе. Ничтожно малое количество его содержится в биогазе, но выделять его трудоемко и затратно, поэтому он сжигается вместе с метаном.
На сегодняшний день существуют технологии, с помощью которых выделяется чистый водород. Самой подающей надежды считается технология добычи водорода, с помощью гидролиза, а в качестве сырья здесь используется обычная вода.
Наиболее распространение получили водородные генераторы в автомобильной отрасли. Япония уже запустила выпуск автомобилей на водороде, а в 2008 году авиакомпания Airbus произвела пробный полет самолета, отказавшись от авиационного керосина заменив водородом. Но в мировой энергетике, доля водородной — ничтожно мала, а причиной тому является нехватка дешевого чистого водорода.
Устройство электролитического водородного генератора
В основу этого генератора положен процесс гидролиза. Во время гидролиза вода расщепляется на водород и кислород. При этом нужно обеспечить большую площадь поверхности электродов. С этой целью пластины объединяют, и они образуют ячейки. Основным предостережением есть то, что устройство нельзя нагревать свыше 65º, потому что начинается порча пластин. Полученные газы (водород и кислород) не разделяют, потому что есть возможность при надобности обращать этот процесс, если в теплогенератор их направить они соединяются и снова образуют воду.
Как видно добыча газа не сложна, проблема в другом, его нужно получить в максимально возможном количестве и за короткий промежуток времени. С этой целью используются электроды не из меди, а из дорогостоящих сплавов сложной конструкции. Также присутствует электронный блок, который обеспечивает изменение силы тока во время прохождения реакции. На сегодняшний день генераторы оснащены автоматической подпиткой воды, так как в ходе реакции вода расходуется, ее надо пополнять. Также нужны резервуары для приготовления воды, потому что для интенсивного хода процесса нужна вода быть богата солями. Что бы обеспечить равномерную работу теплогенератора, нужно водород сначала осушить, потом закачать в хранилище, в котором будет поддерживаться нужное давление с помощью современной автоматики.
Существует ряд некоторых факторов, которые тормозят развитие водородной энергетики:
1. Количество энергии, которое тратится на добычу водорода в два раза больше чем, при последующем сжигании. Отсюда и высокая стоимость.
2. Водород очень взрывоопасен, поэтому никто не может гарантировать должную безопасность во время работы с водородом.
3. Для использования водорода нужно много условий чтобы котел, который работает на водороде начал обогрев помещения. Это и поддержание постоянного требуемого давления, и избавление от пара, и предварительная подготовка воды.
Но, несмотря на все трудности получения и использования водородного генератора, ни одно существующее топливо на сегодняшний день не может сравниться с водородом столь высокой экологичностью. Для перехода на отопление при помощи водорода, практически не нужно переделывать котлы, работавшие на природном газу. Да и водород самый распространенный элемент на планете, а мировые запасы воды, из которой добывается водород – неисчерпаемы.
По оценкам некоторых ученых водородная энергетика может составить конкуренцию традиционным видам топлива не раньше чем через 20-30 лет, а другие специалисты склоняются к тому, что водородная энергетика будет узкоспециализированная и основное ее применение будет в ракетостроении.
