В течение 2020 года страны и компании направили больше средств, чем когда-либо, на разработку водорода. Большая часть этого была сосредоточена на «восходящем» водороде, разработке новых технологий производства и распределения.
Наряду с этим энергетические компании предполагают, что другие отрасли промышленности будут развивать потребность в водороде, что жизненно важно для роста новых цепочек поставок. Мы рассмотрим проекты по транспортировке водорода, которые станут движущей силой развивающейся отрасли.
Самолеты: трудно декарбонизировать
Обезуглероживание авиации оказалось трудным делом. Несмотря на это, авиакомпании выделили миллионы долларов, чтобы устранить растущее клеймо загрязнения окружающей среды вокруг авиаперевозок. Как и при любой декарбонизации, инженеры должны взвесить водород в сравнении с аккумуляторами. Но в случае воздушных путешествий малый вес водорода работает в его пользу. В расчете на единицу массы водород содержит в три раза больше энергии, чем реактивное топливо.
ЕС сертифицировал первый небольшой электрический самолет на батарейках для использования во всем мире в июне, после трех лет разработки. Однако двумя месяцами ранее производитель самолетов Airbus отменил разработку экспериментального, среднего по размерам гибридного самолета еще до того, как проект вообще взлетел. В заявлении компании говорится, что проект «открыл исследование новых технологических путей, одним из которых является водород».
В июле генеральный директор Airbus Гийом Фори написал в своем твиттере о поддержке водородной Стратегии ЕС, в которой изложены цели развития.
— Гийом Фори (@GuillaumeFaury)
8 Июля 2020 Года
Отдельно Франция выделила 1,5 миллиарда долларов на разработку альтернативных видов топлива для авиаперевозок, стремясь создать коммерческий самолет с нулевым уровнем выбросов к 2035 году. В августе авиакомпания SAS и операторы аэропорта Копенгагена внесли свой вклад в разработку схемы развития зеленого водорода.
Поезда: водородный транспорт остается на ходу
В понедельник железнодорожная инжиниринговая компания Alstom впервые ввела в коммерческую эксплуатацию свой водородный поезд. Поезд был разработан французской компанией, а затем испытывался в течение 18 месяцев в Германии. Теперь он будет работать на железнодорожной сети Австрии, где национальный железнодорожный оператор рассматривает вопрос о замене своего дизельного парка на новый дизайн.
Чтобы отметить это событие, управляющий директор Alstom UK and Ireland Ник Кроссфилд сообщил Business Green, что Великобритания может стать лидером в области водородных железных дорог, если правительство страны возьмет на себя обязательства по их развитию.
«Мы работаем над этим уже три года. Сейчас мы подошли к тому моменту, когда выполнили все, о чем нас попросило правительство – проектирование, доказательство концепции. Вместе с Eversholt мы потратили 2,5 миллиона фунтов стерлингов на то, чтобы это сделать. Это тот момент, когда правительство должно взять на себя обязательства».
Правительство Великобритании намерено декарбонизировать свою железнодорожную сеть к 2040 году. Относительно молодой парк поездов Великобритании заставил Alstom сосредоточиться на модернизации водородных технологий на существующих дизельных поездах.
На железнодорожных сетях сравнение веса между водородом и батареями остается важным, но водород также имеет преимущество в большем диапазоне. В Великобритании 58% железнодорожных маршрутов не имеют электроснабжения, и оснащение их таким питанием, в свою очередь, исключило бы необходимость в батареях. Как в Великобритании, так и в Австрии железнодорожные операторы возлагают надежды на водородные поезда, которые будут курсировать по неэлектрифицированным маршрутам.
Alstom также начал работу с британской компанией по разработке специально построенного там водородного поезда. Между тем компания уже продала немецким железнодорожным операторам еще 41 поезд. Ранее в этом году начались работы на первой станции заправки водородных поездов в Германии, поскольку немецкие города надеются обезуглероживать свои железнодорожные сети.
Автомобили: создание водородной инфраструктуры для перевозки тяжелых грузов
Германия также лидирует в развитии инфраструктуры для тяжелых грузовых транспортных средств (HGV), использующих водород в качестве топлива. В мае крупнейшие автомобильные концерны Daimler и Volvo объявили о создании совместного предприятия по производству топливных элементов для HGV. Производитель коммерческих автомобилей Scania начал разработку грузовика на топливных элементах в 2018 году, и теперь эти автомобили составляют большинство автопарков некоторых компаний.
Руководитель отдела новых бизнес-концепций Scania Хедвиг Парадис говорит: «Разные клиенты в разных регионах мира будут нуждаться в разных решениях, и технология водородных топливных элементов может быть одним из таких решений. Мы можем видеть, например, в Японии, Южной Корее и Калифорнии, что они продвигают решения на основе водорода и строят водородные заправочные станции».
За пределами коммерческого применения Formula E популяризировала гонки на электромобилях. Поначалу мощные автомобили не могли дожить до конца гонки, не исчерпав запас энергии. Это привело к захватывающему зрелищу водителей, которым нужно было сменить автомобиль в середине гонки. Однако в более поздних сериях преобладают лучшие технологии и более осторожное вождение, и теперь гонщики могут оставаться на своих местах.
В горнодобывающее оборудование вложены большие средства
Компания Williams Advanced Engineering совместно с горнодобывающим гигантом Anglo-American разработала 290-тонный самосвал на водородных топливных элементах. Грузовик использует гибрид топливных элементов и литий-ионных аккумуляторов, что делает его самым большим электромобилем в мире.
Опять же, водород должен выступить против накопления энергии. 45-тонный грузовик «e-Dumper» швейцарской компании eMining кажется небольшим по сравнению с ним, но в одном случае использования он нуждался бы только в ночной подзарядке каждые три дня работы. Карьерные горные работы требуют многократных подъемов на холмы, а рекуперативное торможение на спусках может восстановить энергию там, где водородные системы будут испытывать трудности.
Однако это показывает только один вариант использования. Несколько стран перешли к декарбонизации своих горнодобывающих отраслей с помощью водорода. Это привело к тому, что японский гигант Mitsui создал собственную цепочку поставок, опираясь на завод по производству водорода в Брунее. Компания инвестировала в топливные элементы, системы хранения, транспортировки и резервное питание.
Горнодобывающий сектор обладает значительным богатством и мощью, но опирается на несколько процессов, которые остаются относительно трудными для декарбонизации. Из-за этого компании сосредоточили свои усилия на декарбонизации транспорта, что означает быстрое развитие водорода из сектора, который исторически не уделял большого внимания своим выбросам углерода.
