Экологические перспективы «водородного» электричества для транспорта
- Авторы: Кульчицкий А.Р.1
-
Учреждения:
- Камешковский механический завод
- Выпуск: Том 92, № 3 (2025)
- Страницы: 223-231
- Раздел: Экологически чистые технологии и оборудование
- URL: https://journals.rcsi.science/0321-4443/article/view/355340
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-635734
- EDN: https://elibrary.ru/BROFYG
- ID: 355340
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Одна из главных проблем современности — загрязнение окружающей среды вредными веществами, образующимися в процессе сгорания традиционных углеводородных топлива в двигателях внутреннего сгорания, обеспечивающих движение транспортных средств.
Особенно остро это ощущается в крупных городах.
Решением указанной проблемы является переход на гибридные моторные установки и электромобили, в том числе с использованием водорода, в качестве экологически наиболее чистого топлива. Поэтому рассмотрение совокупности воздействия на окружающую среду как замены автомобилей на электромобили, так и последствий электрогенерации является актуальной задачей.
Однако, экологический эффект использования электроэнергии на транспорте обычно рассматривается только для мест эксплуатации транспорта. Вместе с тем, выработка электроэнергии на станциях электрогенерации сопровождается загрязнением атмосферы.
Реализация применения электроэнергии на транспорте возможна, во-первых, путём зарядки тяговых аккумуляторов от внешних электросетей, передающих электроэнергию от электростанций. А во-вторых, за счёт выработки электроэнергии непосредственно на транспорте с помощью топливных элементов, в которых топливом может служит водород, при этом продуктом химической реакции является вода. Но выработка электроэнергии, в основном, происходит на тепловых электростанциях за счёт сжигании углеводородного топлива — природного газа и угля, в результате чего происходит образование вредных веществ и их последующий выброс в атмосферу. При электрогенерации на атомных станциях в атмосферу выделяется большое количество водяного пара, который обладает в три раза большей парниковой активностью по сравнению с диоксидом углерода. Функционирование станций, использующих возобновляемые источники энергии (солнечные, ветряные), существенно зависит от природных условий. Гидроэлектростанции также носят вспомогательную роль. Применение гибридных моторных установок позволяет использовать в тепловых двигателях водород, продуктами сгорания которого являются вода и оксид азота. Но в природе нет свободного водорода, и его выработка обеспечивается, в основном, за счёт паровой конверсии метана, что сопровождается образованием вредных веществ и «парниковых» газов. Использование на транспорте сжиженного водорода и жидких носителей водорода также требует затрат электроэнергии, что сопровождается загрязнением атмосферы.
Ценность настоящего обзора заключается в оценке совокупного воздействия на окружающую среду технического решения о переходе на использование электротранспорта взамен автомобильного транспорта.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Алексей Рэмович Кульчицкий
Камешковский механический завод
Автор, ответственный за переписку.
Email: ark6975@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9609-0829
SPIN-код: 6807-8316
д-р техн. наук, заслуженный машиностроитель РФ, доцент, старший научный сотрудник, специалист по сертификации конструкторского подразделения
Россия, КамешковоСписок литературы
- Shchetina VA, Morgovsky YuYa, Center BI, Bogomazov VA. Electric car: Technology and economics. Leningrad: Mashinostroenie; 1987. (In Russ.)
- When did the first electric cars appear. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://hi-news.ru/technology/kogda-poyavilis-pervye-elektromobili-istoriya-evolyuci.html
- The first electric tram. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://transsibinfo.com/news/2022-08-19/pervyy-elektricheskiy-tramvay-triumf-i-porazhenie-pirotskogo-1230761
- Clean Air Act (CAA) and Federal Facilities. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://www.epa.gov/enforcement/clean-air-act-caa-and-federal-facilities
- How many cars are there worldwide in 2024. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://daily-motor.ru/autonews/129744
- Grib N. Hydrogen energy: myths and reality. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://ngv.ru/upload/iblock/224 /224b8a5647503 ebe18e4180a43431d41.pdf (In Russ.)
- The EU hydrogen strategy has been published — details. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://renen.ru/opublikovana-vodorodnaya-strategiya-es-detali
- How hydrogen fuel will save the planet from global warming. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://plus-one.vedomosti.ru/blog/zelenaya-energiya-dlya-megapolisa
- Zeldovich YaB, Sadovnikov PYa, Frank-Kamenetsky DA. Nitrogen oxidation during combustion. Moscow, Leningrad: AN SSSR; 1947. (In Russ.)
- The unflattering truth of blue hydrogen: analysis of CO2 and CH4 emissions of the “fuel of the future”. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://habr.com/ru/companies/ua-hosting/articles/573294
- Carcinogens: properties and danger of benzopyrene. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://medaboutme.ru/articles/kantserogeny_svoystva_i_ opasnost_benzapirena
- Sinyak YuV, Petrov VYu. Assessment of the impact of damage from environmental pollution on the competitiveness of hydrogen as a motor fuel, 2008. [Accessed: 30.08.2024] Available at: http://library.vscc.ac.ru/Files/articles /124083314763-77.PDF
- Hydrogen classification by color. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://neftegaz.ru/tech-library/energoresursy-toplivo/672526-klassifikatsiya-vodoroda-po-tsvetu/?ysclid= lu7v9u3eqv644594181 (In Russ.)
- Hosseini SE, Wahid MA. Hydrogen production from renewable and sustainable energy resources: Promising green energy carrier for clean development. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016;57:850–866. doi: 10.1016/j.rser.2015.12.112
- The Green Hydrogen Problem No One Is Talking About. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://www.ruscable.ru/article/problema_zelenogo_vodoroda_ o_kotoroj_nik/
- Global Electric Power Industry Review 2024. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://aenert.com/ru/novosti-i-sobytija/monitoring-novostei-ehnergetiki/n/globalnyi-obzor-ehlektroehnergetiki-2024-rekordnye-30-vozobnovljaemykh-istochnikov-ehnergii-v-mirovom-p/
- Electric Power Industry of the World. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://foxford.ru/wiki/geografiya/elektroenergetika-mira?utm_referrer=https% 3A%2F% 2Fyandex.ru%2F
- How Europe is freezing, abandoned to its fate by alternative energy. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://zen.yandex.ru/media/dbk/kak-zamerzaet-evropa-broshennaia-na-proizvol-sudby-alternativnoi-energetikoi-60265fab331cb7635255542e
- United Nations. Kyoto protocol to the United Nations framework convention on climate change. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf
- Flint RF. History of the Earth. Moscow: Progress; 1978. (In Russ.)
- Danilov-Danilyan VI, Losev KS. Environmental challenge and sustainable development. Moscow: Progress-Tradition; 2000. (In Russ.)
- Mar KA, Unger C, Walderdorff L, Butler T. Beyond CO2 equivalence: The impacts of methane on climate, ecosystems, and health. doi: 10.1016/j.envsci.2022.03.027
- Water vapor and the “greenhouse effect”. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://regnum.ru/news/innovatio/2086744.html
- Anisimov VR, Klimov AV. History of scientific research on vehicles with hydrogen power plants. Izvestia MGTU “MAMI”. 2023;17(2):127–135. doi: 10.17816/2074-0530-139224 (In Russ.)
- HCCI and CAI engines for the automotive industry. Cambridge: Woodhead Publishing Limited; 2007.
- Kavtaradze RZ. Thermophysical processes in diesel engines converted to natural gas and hydrogen. Moscow: MGTU im NE Baumana; 2011. (In Russ.)
- Fomin VM. Hydrogen energy of automobile transport. Moscow: MGTU im NE Baumana; 2006. (In Russ.)
- AAA Electric Vehicle Range Testing. New York: American Automobile Association; 2019.
- Trofimenko Yu. “We do not expect a mass abandonment of offices and relocation to the countryside.” [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://plus-one. vedomosti.ru/my-ne-ozhidaem-massovogo-otkaza-ot-ofisov-i-pereezda-za-gorod (In Russ.)
- Problems of hydrogen energy. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://dzen.ru/a/Xu4u4PHUUUhvLRIR (In Russ.)
Дополнительные файлы

