Что нас ждет, когда закончится нефть, изменится климат, и разразятся другие катастрофы

Стоит учесть, что танкеры, перевозящие сжиженный природный газ, очень взрывоопасны, что делает их прекрасной мишенью для террористов. Но даже при благоприятных обстоятельствах транспортировка СПГ намного опаснее, чем перевозка нефти. Портовое оборудование и терминалы в случае нападения или диверсии в равной степени уязвимы. И это большая проблема. Даже если вдруг оперативно будет построена система терминалов и танкеров, сомнительно, что, к примеру, американцы смогут позволить себе невероятно дорогой импортный газ.

Водородная экономика

Распространенное мнение о том, что водород сможет спасти технологическую цивилизацию от надвигающейся катастрофы, — типичный пример того, насколько недальновидно стало наше зависимое от нефти общество. Идея, конечно, привлекательная, поскольку при горении водорода выделяется лишь водяной пар и, соответственно, окружающей среде не причиняется вреда. К тому же самого водорода в избытке. Было бы замечательно, если бы вся механизированная инфраструктура и оборудование нашего общества просто перешли на водород, но такого не произойдет. Что-то можно перевести на водород, но не все. Водород не заменит нам нефть и газ в полном объеме.

План по переходу от нефти и газа на водородную экономику обычно связан с технологией топливных элементов. Сам топливный элемент представляет собой кусок пластмассы, помещенный между несколькими углеродными пластинами, которые проложены между двумя концевыми пластинами, действующими как электроды. Эти пластины имеют дорожки, которые распределяют топливо и кислород. Они модульные и могут быть размещены так, чтобы производить энергию. Топливные элементы действуют в 2–3 раза мощнее, чем двигатель внутреннего сгорания, и при этом не требуют никаких движущих частей. В процессе, обратном электролизу, водород, введенный через каталитическую металлическую мембрану, соединяясь с кислородом, производит пар и электрический ток. В автомобиле, работающем на топливных элементах, электричество от топливного элемента приводит в действие двигатель. Однако из-за того, что получать чистый водород очень дорого, в качестве топлива предпочитают использовать природный газ или метанол.

О топливных элементах известно уже давно. Сэр Вильям Роберт Гров продемонстрировал возможность получения электроэнергии с помощью кислорода и водорода в топливном элементе еще в 1893 году. В конце 1950-х годов НАСА начало создавать компактный электрогенератор на топливных элементах для использования его во время космических полетов. Расходы не имели значения. Расчетная масса энергоустановки из водороднокислородных топливных элементов намного меньше, чем у батарей. И это очень важно, потому что в космосе каждый грамм на учете. Позднее в пилотируемом космическом корабле астронавты смогли даже пить воду, производимую топливными элементами.

Нет сомнения в существовании и пользе топливных элементов. Но возникают многочисленные и настораживающие вопросы по поводу водородной экономики. Проблема в том, что водород не совсем топливо. Это скорее «носитель» энергии, чем топливо. Для получения водорода требуется больше энергии, чем производит сам водород. Таким образом, сегодня производство водорода зависит от других известных источников энергии, которые по той или иной причине представляют собой проблему — это все те же нефть, природный газ, уголь, вода, солнце, ветер. В некоторой степени термин «водородная экономика» — это прикрытие для ядерной экономики, поскольку ядерная экономика предполагает масштабную выработку электроэнергии, подразумевается, что многочисленные современные атомные станции могут с экономической точки зрения производить огромное количество водорода. Я собираюсь вернуться к вопросу ядерной энергии позже.

Безусловно, водород производится сегодня в промышленном масштабе и имеет множественное применение. Но если сравнивать количество водорода, используемое промышленностью, с объемом сжигаемой нефти, то оно невелико. Применение водорода в качестве промышленного катализатора или химического компонента — это одна сторона вопроса, совсем другое дело рассматривать водород как энергетически ценный ресурс. Когда речь идет о сотнях миллионов автомобилей, водород, как говорят инженеры, не поможет. Если мы будем получать из водорода меньше энергии, чем затрачивать на его получение, стоит ли игра свеч? К тому же «водородная экономика» не сможет обогреть десятки миллионов жилых и производственных зданий.

Вселенная на 73 % состоит из водорода. Правда он не находится в свободном состоянии на планете Земля, а связан с другими элементами в химические соединения. Вода, Н₂0 — самое распространенное соединение: два атома водорода соединены с одним атомом кислорода. Такие углеводороды, как нефть и природный газ (метан), естественные природные соединения, которые способны при горении высвобождать энергию.