Автор: GidraVydra. Приветствую всех айтишников и технарей. Я не забыл про ЯМРhttps://habr.com/ru/articles/766648/, я помнюhttps://habr.com/ru/articles/771170/! Но за последнее время на глаза попалось сразу несколько статей про водородную энергетику, и каждая из них грубо задевала тонкие профессиональные струны моей души. В связи с этим я решил, что молчать дальше нету мочи, и решил немного порассуждать вслух на тему, что не так с водородной энергетикой, и что не так с её критиками.

Для понимания контекста поясню: я работаю в R&D и разрабатываю электрохимические источники энергии, в том числе и водородные топливные ячейки в моем анамнезе когда-то были. Поэтому я позволю себе изложить именно свое мнение, сформировавшееся у меня за время работы в этой области, с минимумом пруфов (кого я обманываю, мне просто лень их искать и вставлять).

Итак, без длительных предисловий, водород сгорел. Вне зависимости от того, сгорел он сам или ему помогли катализаторы, уравнение материально-энергетического баланса выглядит так вот:

H₂ + 0.5O₂ → H₂O + 286 кДж моль^-1

Ну или 142 кДж г^-1, кому как удобнее считать. Водород неплотный, а горит жарко, поэтому у него как у топлива высокая массовая плотность энергии, но низкая объемная. По этим параметрам (и по многим другим) ближайший аналог водорода как топлива – метан. Это очень важный для понимания места водорода в энергетике момент. Мы можем окислить водород непосредственно смешав его с кислородом, а потом ловить выделившуюся энергию в тепловой машине, но тогда мы ограничены КПД тепловой машины. А можем ловить её в электрохимической ячейке, КПД которой ограничен единицей. Вот тут-то и возникает соблазн запихнуть водородную ячейку в автомобиль и вместо 35–40% КПД современных ДВС получить 90–95%. Соблазн этот оказался настолько велик, что по дорогам вполне себе ездят серийные легковые автомобили на водородной тяге. Бонусом получаем выхлоп из чистейшей воды (нет, дождей больше не станет, об этом позже), что сильно снизит локальное пиковое загрязнение атмосферы больших городов, а также отсутствие шумов и вибраций от силовой установки.

Многие вспомнили, как в школе на уроке химии им показывали взрыв водорода. Кто учился поприлежнее, вспомнил про низкую плотность водорода, а особо прошаренные – ещё и про его сверхтекучесть и даже про водородное охрупчение металлов. Ну и ещё кто-то всерьез думает, что использование водорода как топлива сколько-нибудь заметно увеличит влажность и повлияет на гидрологию Земли в целом или отдельно взятых городов. Это самые популярные локальные (т.е. проистекающие из конструкции автомобиля) претензии к водородным силовым установкам, по крайней мере от неспециалистов. Насколько обоснованными эти претензии вижу я.