В статье приводятся результаты изучения теоретических вопросы о свойствах, способах получения, областях применения, плюсах и минусах применения водородного топлива. Результаты анкетирования степени осведомленности студентов колледжа об использовании водородного топлива, как альтернативного вида топлива.
Ключевые слова: оценка перспективы производства водородного топлива в Хабаровском крае, водород, водородное топливо, экологически чистое топливо.
В октябре 2021 г. премьер-министр М. Мишустин сообщил, что планируется выделение в ближайшие три года 9 млрд. рублей на развитие водородной отрасли в стране. «Росатом» планирует до 2025 г. построить в России 4 завода по производству водорода: один - в Калининградской, один – в Мурманской и два – в Сахалинской областях. В случае успеха сахалинского водородного кластера, Минвостокразвития РФ допускает возможность тиражирования полученного опыта в других регионах Дальнего Востока.
Хабаровский край обладает важным структурным преимуществом перед большинством субъектов Дальнего Востока. Структура его экономики диверсифицирована. Среди субъектов ДФО край выделяется инновационным потенциалом. Экономика имеет экспортную направленность. 15 июня 2018 года Постановлением правительства Хабаровского края была утверждена «Стратегия социально-экономического развития Хабаровского края на период до 2030 года. Одним из направлений развития края выделено и развитие современного топливно-энергетического комплекса. Важно проводить развитие ТЭК края с учетом экологического направления. Производство водородного топлива в крае будет способствовать новой отрасли, которая предоставит новые рабочие места жителям края. Перевод автобусного и потом и автомобильного транспорта будет способствовать уменьшению вредных выбросов и улучшению экологической обстановки в городе. Увеличение мощностей производства водородного топлива позволит наладить новые внешнеэкономические связи с соседними странами, что благоприятно повлияет на экономическое развитие региона. Все эти перечисленные моменты являются актуальными для развития Хабаровского края.
Уровень загрязнения воздуха в Хабаровском крае оценивается как высокий. Определяется концентрациями бенз(а)пирена. Наиболее загрязнен воздух в районах, расположенных вблизи перекрестков дорог с интенсивным движением автомобильного транспорта (ПНЗ № 9) и в зоне влияния выбросов промышленных предприятий (таблица 1).
Таблица 1
Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомобильного транспорта в Хабаровском крае, тыс. тонн
|
Год |
SO 2 |
NO х |
Летучие органические соединения |
СО |
С |
NH 3 |
CH 4 |
Всего |
|
2020 |
0,39 |
9,42 |
3,06 |
26,64 |
0,29 |
0,48 |
0,06 |
40,35 |
|
2019 |
0,38 |
9,17 (NO 2 ) |
3,00 |
26,17 |
0,28 |
0,46 |
0,06 |
39,53 |
|
2018 |
0,9 |
16,2 |
14,4 |
110,1 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
142,9 |
|
2017 |
0,9 |
15,7 |
13,9 |
106,5 |
0,3 |
0,3 |
0,6 |
138,2 |
|
2016 |
0,8 |
15,3 |
13,5 |
103,5 |
0,3 |
0,3 |
0,5 |
134,2 |
Анкетирование среди 96 студентов Краевого государственного автономного профессионального образовательного учреждения «Губернаторский авиастроительный колледж г. Комсомольска-на-Амуре» дало следующие результаты.
19% студентов не имеют автомобилей в семье, у 49% - один автомобиль, 17% - два, 15% - более двух.
Планируют покупку автомобиля 66 % опрашиваемых, 30% - не планируют, 4% - не знают.
33% респондентов считают, что автотранспорт вызывает необратимые изменения в экосистеме, 26% - вызывает парниковый эффект, 23% - кислотные осадки, 18% - проблемы со здоровьем.
Имеют представление о существующих альтернативах автомобильному транспорту, работающему на бензине, 61% студентов, но 70% не готовы отказаться или сократить частоту использования автомобилей.
Один из способов решения проблемы высокого объема и токсичности выхлопных газов - водородное топливо. Главным преимуществом водородного топлива является его высокая экологичность, так как продуктом горения является водяной пар. Производить водород можно путем электролиза при помощи избытков электроэнергии от возобновляемых источников энергии (гидроэлектростанции, солнечные электростанции, атомные электростанции и другие).
На данный момент существует достаточное количество предпосылок для производства водородного топлива в России:
непрерывное повышение цен на энергоносители и бензин;
необходимость снижения выбросов в атмосферу парниковых газов;
КПД топливных элементов значительно выше, чем у традиционных энергоустановок, и может достигать 90%. (КПД бензиновых двигателей составляет 15-17%, дизельных - 25%);
мало компаний по производству водорода на мировом рынке;
развитие водородной энергетики является одним из приоритетов Энергетической стратегии РФ до 2035 г.;
Россия планирует интенсивно наращивать экспорт водорода и к 2030 г. занять 20-25% мирового рынка торговли водородом.
Угрозы развития водородной промышленности.
- Отсутствие водородной инфраструктуры. Но строительство сети водородных заправок, трубопроводного транспорта для доставки водорода приведет к появлению новых рабочих мест, а значит, молодые специалисты будут оставаться в Хабаровском крае, что положительно повлияет на его демографическую ситуацию.
- Нерешенные технологические проблемы производства: высокая стоимость, горючесть, большая утечка. Но наш край имеет мощный интеллектуальный и научно-технический потенциал, Дальневосточное агентство содействия инновациям, «Агентство содействия инвесторам и разработчикам», ВУЗЫ, которые помогут решить данные проблемы.
Хабаровский край имеет ряд предпосылок для производства водородного топлива:
- Край обладает большими запасами пресных водных ресурсов. В крае насчитывается более 200 тыс. рек и более 56 тыс. озер.
- Для получения водородного топлива электролизом необходимо большое количество электроэнергии. На Дальнем Востоке планируется строительство двух гидроэлектростанций. Изучаются проекты по строительству Нижне-Зейской, Селемджинской, Гилюйской и Нижне-Ниманской ГЭС.
- Имеются высшие и среднепрофессиональные учебные заведения, осуществляющие подготовку специалистов отрасли химической промышленности.
- В середине 2014 г. японское правительство приняло «Стратегическую дорожную карту по водороду и топливным ячейкам», обновленную в 2019 г. Документ заложил основу для широкомасштабной поддержки технологии водородных ячеек и развития водородного транспорта. Японское правительство уже сейчас делает ставку на развитие цепочек поставок водорода из-за рубежа и технологий транспортировки газа. Страна активно ищет партнеров за рубежом, и этим партнером может стать Хабаровский край.
Литература:
- Постановлением Правительства Хабаровского края от 13 июня 2018 г. N 215-пр «стратегия социально-экономического развития Хабаровского края на период до 2030 года».
- Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Хабаровского края в 2020 году.
- Радченко. Р.В. Водород в энергетике. Учебное пособие / Р.В. Радченко А.С. Мокрушин В.В. Тюльпа – Екб.: Уральский федеральный университет им. Президента России Б.Н. Ельцина, 2014 г.
