Японский премьер планирует построить "общество, основанное на использовании водорода"
Япония должна первой построить «водородную экономику» - заявил премьер-министр Японии Синдзо Абэ, выступая на совещании по проблемам альтернативной энергетики. «Наша цель - первыми в мире построить общество, основанное на использовании водорода»,- приводит его слова ТАСС. Это означает постепенный постепенный отказ от углеводородов в качестве топлива. Через 3 года Япония планирует достичь показателя в 40 тысяч легковых автомобилей на основе экологически чистого топлива - топливных водородных батарей.
После создания «Водородного совета» на последнем Давосском экономическом форуме, Япония стала первой страной, анонсировавшей водородный проект в качестве государственной программы.
Примечательно, что в «Водородный совет», наряду с мировыми автопроизводителями: Toyota, BMW, Daimler, Honda, Hyundai Motor, вошли нефтегазовые гиганты Royal Dutch Shell, Total, Engie (прежнее название: GDF Suez/Gaz de France Suez). Кроме того, в совет вошли:
- германская химическая компания Linde AG, построившая в 1959 году завод по производству жидкого водорода в Торренсе (Калифорния);
- французская компания по производству технических газов Air Liquide;
- французская машиностроительная компания Alstom, являющаяся одним из мировых лидеров (наряду с Siemens и Bombardier) в - производстве энергетического оборудования и железнодорожного транспорта;
- японская Kawasaki Heavy;
- а также южно-африканская горнодобыващая компания Anglo-American.
Инвестиции участников в водородную энергетику в ближайшие 5 лет должны достигнуть 10 млрд евро.
Toyota уже третий год производит и продаёт серийный автомобиль, оснащённый водородным двигателем - Toyota Mirai. Его стоимость на момент старта продаж 15 декабря 2014 года составляла 57 500 $, но Синдзо Абэ надеется, что водородный автомобиль уже в скором времени можно будет приобрести за 18 000 $. И его надежды небезосновательны - в 2008 года Тойота обещала в двадцать раз снизить стоимость топливной установки и начать продажи водородного автомобиля в 2015 г. - и сдержала слово.
В принципе, Toyota Mirai - это электромобиль, но в отличие от Tesla Илона Маска электричество к электродвигателю поступает не только от аккумуляторов, но и из электрохимического генератора, в котором водород из бака соединяется с атмосферным кислородом. На выхлопе - вода вместо углекислого газа с вредными примесями.
Поначалу Маск иронизировал над проектом Тойоты, но вскоре ему пришлось прикусить язык. У обычного электромобиля на подзарядку аккумуляторов уходит полдня, а заправка водородом Toyota Mirai длится несколько минут, как на обычной бензоколонке. Однако Теслу можно "заправить" от розетки, а Мираю, проехав около 500 километров, необходима водородная заправка, которых в Японии недостаточно - всего около сотни. Но к Олимпиаде 2020 года Токио потратит на «водородную» поддержку 360 млн евро, частично оплачивая постройку заправок (1-3 млн евро каждая), частично сами автомобили. Вдобавок треть операционных расходов каждой станции (85 тысяч евро) будут сообща компенсировать Toyota, Honda и Nissan.
Впереди у японского проекта десятилетний период так называемой ранней коммерциализации, посвящённый, прежде всего, строительству сети заправок. На 2025 год намечено достижение рентабельности заправочного бизнеса. В цифрах ― это два миллиона водородомобилей на дорогах Японии и около 1000 заправок по всей стране. После этого ожидается «полная коммерциализация» - переход на рыночную основу процесса эксплуатации водородомобилей.
Как работает Mirai? Огромные решётки в переднем бампере проглатывают воздух (1). Кислород воздуха (2) соединяется с заправленным на станции водородом в электрохимическом генераторе (3). На выходе из него образуется электричество для питания электромотора (4) и подзарядки батареи - и вода, которая сливается из автомобиля автоматически или по желанию водителя (6). Электромотор крутится (5) - Mirai едет.
Как топливные элементы перерабатывают водород в электричество? К аноду подается молекулярный водород H2, к катоду - кислород O2. Соединяясь в присутствии катализаторов, молекулы водорода и кислорода образуют воду и выделяют свободные электроны, которые по внешней цепи направляются к электромотору. Чтобы добиться желаемой отдачи, топливные элементы собирают в батареи (электрохимические генераторы): например, у Mirai она состоит из 370 ячеек.
Увлажнение протонообменных мембран электрохимического генератора необходимо для того, чтобы поддерживать их проводимость. Раньше для этого применяли отдельный увлажнитель (справа), а теперь процесс, используя синтезируемую влагу, закольцевали без него, сэкономив около 15 л в объёме генератора и 13 кг в массе.
Иллюстрации и схемы drive.ru