Ученые Уральского федерального университета взялись за амбициозный проект, который поможет России сделать шаг к развитию водородной энергетики. В течение нескольких лет они создадут устройство, с помощью которого можно будет получать топливо будущего. Затем этот прибор будет запущен в серийное производство. О том, когда страна сможет полностью перейти на экологически безопасную энергетику, URA.RU рассказал профессор УрФУ, доктор химических наук Юрий Зайков. — Зачем нам вообще развивать водородную энергетику? — Человечество потребляет все больше и больше электроэнергии. Вроде бы, мы стараемся снизить энергопотребление для отдельных устройств, но при этом информационное пространство постоянно расширяется, и энергопотребление только растет. Поэтому перед нами стоит задача получения дополнительной энергии. Как мы можем ее получить? Сегодня есть уголь, нефть, газ, но их использование приводит к серьезным экологическим последствиям, изменению климата. Один из способов переломить ситуацию — перейти на возобновляемые источники энергии: солнце, ветер… Но проблема в том, что с помощью этих источников мы не сможем покрыть все наши потребности. Поэтому одно из решений — развитие экологически чистой водородной энергетики. Экологически чистой потому, что при окислении водорода образуется H2О — вода, то есть мы ничем не загрязняем атмосферу. Для развития водородной энергетики нам нужно разработать новые эффективные материалы, создать технологии, а затем эти технологии «одеть» в конкретное устройство. — Вы создадите материалы, технологии, а дальше что? — Наш проект — это не просто фундаментальные исследования, он делается по заказу госкорпорации «Росатом», которая планирует эти самые устройства производить в будущем на одном из своих предприятий. Пока речь идет об НПО «Луч» в Подольске. Возможно, в дальнейшем что-то поменяется. Заказчику интересно не просто получить формулы, описания и научные статьи, но и получить макет конкретного изделия — устройства для получения водорода. Мы начинаем этот проект не с нуля. В прошлом году университет уже проводил определенную работу для организации «Росатома» — АО «Наука и инновации». Мы показали, что можно сделать в уральском регионе, показали возможности этих устройств. Сейчас нас ждет большой трехлетний договор по созданию макета электролизера на 500 литров в час. А по окончании проекта эти приборы будут выпускаться серийно. Это совершенно новый тип устройств, которые будут конкурентоспособными во всем мире. В дальнейшем эти разработки лягут в основу создания совершенно новой отрасли промышленности. — Проект реализуется в рамках госпрограммы «Приоритет-2030». В рамках нее УрФУ выделяется миллиард рублей ежегодно. На что пойдут деньги? — Миллиард — это на все пять проектов в рамках программы, на проект «Материалы и технологии для водородной, возобновляемой, ядерной энергетики» — значительно меньше. Средства пойдут на оборудование, финансирование и поддержку студентов, научных сотрудников, которые будут трудиться над этой задачей. — Помимо «Росатома», есть еще какие-то партнеры у проекта? -- Университет работает в тесном контакте с Институтом высокотемпературной электрохимии УрО РАН, где в свое время закладывались основные технологии создания материалов для топливных элементов и электролизеров для получения водорода. Вообще, первый в Европе твердооксидный топливный элемент на один кВт был сделан в 80-х годах прошлого века именно у нас в Свердловске, в Институте высокотемпературной электрохимии. Здесь есть школа, есть все возможности реализовать этот проект. — Помимо того, что водородная энергетика — это экологически безопасно, какие еще есть плюсы? — Высокий КПД. Используя электрохимические устройства, можно превратить химическую энергию топлива сразу в электрическую с высоким КПД — 95-96% с учетом тепловой энергии. Водородная энергетика, в отличие от того, что мы добываем из недр и сжигаем, — возобновляемый источник. Водород с помощью электролизеров можно получать из воды. Одно из преимуществ водородной энергетики — автономность. Например, для гидростанций, атомных станций нужно тянуть провода, а в случае использования электроустановок на базе твердооксидных топливных элементов этого делать не надо. Его можно поставить хоть в юрту, и не надо никаких проводов тянуть, и он будет локально обеспечивать домашнее хозяйство и электричеством, и теплом. — Но при этом водородное топливо будет дороже? — Когда такие устройства изготавливаются в единичных экземплярах, то это дорого. Когда оно становится массовым, когда его запускают в серийное производство, то это значительно дешевле. То же самое было с сотовыми телефонами. Первые устройства были массивными, нефункциональными, но при этом стоили колоссальных денег. Сегодня телефон — это высокоинтеллектуальное устройство, которое весит всего 100-150 грамм, но его стоимость значительно дешевле первых экземпляров. -Когда мы полностью перейдем на водородную энергетику? На нашем веке это случится? — Случится. У нас государство в этом направлении достаточно правильно ориентировано. Принята Концепция развития водородной энергетики, поставлены определенные временные ориентиры (к 2050 году планируется поставлять на экспорт от 7,9 млн до 33, 4 млн тонн водорода в год и зарабатывать на этом от 23,6 до 100,2 млн долларов — прим. ред.). — То есть в XXI веке водородная энергетика будет присутствовать в нашей повседневной жизни? — Да, мы и сегодня очень много используем водорода. В свое время наш «Химмаш» выпускал электролизеры для получения водорода, но другие, не твердооксидные. — На каком уровне сейчас находится Россия по развитию водородной энергетики? — Я думаю, что у нас сейчас паритетные разработки с другими странами. В области материалов мы не уступаем Западу — лучшим научным центрам в этой области. В сфере же создания устройств и разработки технологий уступаем, но я не вижу никаких препятствий это преодолеть. Задача нам поставлена, и она будет выполнена.

прочитать статью полностью