Pragaras ir vandenilis

Šis straipsnis pasirodo 2007 m. kovo/balandžio mėn Technologijų apžvalga.

BMW „Hydrogen 7“ sedanas vidaus degimo variklyje degina vandenilį arba dujas; skystas vandenilis laikomas sunkioje bagažinėje sumontuotoje talpykloje.

Kai praėjusį rudenį BMW tyrimų ir plėtros vadovas Klausas Draegeris paėmė mikrofoną viename Berlyno viešbutyje, susirinkusių žurnalistų pilvai buvo pilni mėtinių džiūvėsių – ir viskas pradėjo suprasti. Galbūt pasaulio naftos krizę ir klimato kaitos grėsmę būtų galima protingai spręsti naudojant vandenilį kaip transporto kurą. Draegeris nubrėžė viliojančią ateities viziją, kurioje aukštos kokybės prabangūs automobiliai degina vandenilį ir išskiria daugiausia vandens garus. Pasak jo, vandenilis kada nors galėtų būti tiekiamas iš atsinaujinančių energijos šaltinių, ir niekam nereikės aukotis. O mes, žurnalistai, jau kitą dieną važinėtis pirmaisiais tokiais automobiliais.

Ši istorija buvo mūsų 2007 m. kovo mėnesio numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Jūs būsite pionieriai! Sėdėsite prie „Hydrogen 7“ vairo, važiuodami per Berlyną ir užmiestį. Ir pirmą kartą važiuosite šiuo vandeniliu varomu prabangiu sedanu, sušuko Draegeris, naudodamas britiškumą sedanui. BMW paskolins 100 šių automobilių dar neįvardintiems visuomenės veikėjams, kaip dalį savo pasaulinės švarios energijos reklamos kampanijos. Tam tikra prasme kampanija primena GM pastangas reklamuoti savo vandenilinių automobilių programą. GM dėmesys sutelkiamas į futuristinį kuro elementų automobilį. BMW versijoje naudojamas vidaus degimas: jis degina vandenilį, o ne nugriebia elektronus. Tačiau ta pati žinutė: vandenilis yra atsakymas.

Ekspertai pasakys, kad vandenilis turi didžiausią galimybę pakeisti iškastinį kurą, aiškino Draegeris vynui tekant. Žiūrėkite „Hydrogen 7“ kaip pasiūlymą. Šį automobilį galime paversti realybe tik su savo partneriais iš politikos mokslų, verslo pasaulio, energetikos pramonės. Jis baigė kreipdamasis į politikus visame pasaulyje, kad švaraus vandenilio gamyba, pristatymas ir saugojimas būtų įperkamas.

Kitą dieną apžiūrėjau Hydrogen 7. Iš išorės jis atrodė kaip įprastas BMW keturių durų prabangus sedanas. Atidariau bagažinę ir stebėjausi sunkiu plieniniu baku, kuriame skystas vandenilis buvo -253 ºC. Važiuodamas paliečiau mygtuką ant vairo, kad perjungčiau iš benzino į vandenilį; Nepastebėjau jokio žagsėjimo, tik didesnį variklio triukšmą. Automobilis labai grazus. Bet ar tai ekologiška?

Paprastas atsakymas yra ne. Kalbant apie bendrą energijos ekonomiją, toks automobilis kaip „Hydrogen 7“ tikriausiai išmestų daug daugiau anglies dvideginio nei šiandien parduodami benzinu varomi automobiliai. Ir norint pakeisti šį skaičiavimą, prireiktų daugybės proveržių, kurių tyrimas po tyrimo prognozavo dešimtmečius, jei jie apskritai pasieks. Tiesą sakant, „Hydrogen 7“ ir jo vandenilio ir kuro elementų pusbroliai daugeliu atžvilgių yra tiesiog prašmatnus blaškymas, kurį gamina automobilių gamintojai, kurie turėtų imtis ryžtingesnių veiksmų, kad sumažintų savo automobilių išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį. 2003 m. transporto išmetami teršalai sudarė trečdalį visų JAV anglies dioksido emisijų.

Niekas to nepasakė aiškiau nei Josephas Rommas Pragaras ir aukštas vanduo . Rommas yra MIT apmokytas fizikas, vadovavęs energijos vartojimo efektyvumo programoms JAV Energetikos departamente prezidento Clintono valdymo laikotarpiu, o dabar vadovauja konsultacinei įmonei, pavadintai Energetikos ir klimato sprendimų centru. Jo knygoje pateikiama tiksli santrauka to, kas yra žinoma apie visuotinį atšilimą ir klimato kaitą, protinga technologijų ir politikos darbotvarkė bei pradžiamokslis, kaip politinė dezinformacija pakenkė klimato mokslui. Jo nuomone, technologijų proveržių retorika, įskaitant prezidento Busho ir kai kurių automobilių pramonės atstovų akcentavimą būsimai vandenilio ekonomikai, yra tik oficialus priedas trumpalaikiam neveikimui.

Rommas primena mums augantį mokslinį sutarimą: turime greitai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, kad išvengtume blogiausių visuotinio atšilimo padarinių. Todėl, teigia Rommas, politinių lyderių darbas yra aiškus. Be kita ko, jos turi greitai priimti griežtesnius namų, biurų ir pramonės efektyvumo standartus; įpareigoti griežtai didinti automobilių degalų taupymą, o tai reiškia, kad plačiai naudojami itin efektyvūs automobiliai, įskaitant hibridinius; ir pastatyti kuo daugiau vėjo ir saulės elektrinių, atsargiai plečiant branduolinę energiją. Rommas netgi teigia, kad galėtume dviem trečdaliais sumažinti anglies dvideginio išmetimą visoje šalyje, nepadidindami niekam metinės sąskaitos už elektrą. Jis cituoja Kalifornijos trijų dešimtmečių aktyvių investicijų į švaresnes energijos technologijas ir energijos vartojimo efektyvumo programas rekordą. Kai šios investicijos amortizuojamos, sąnaudos išlieka lygios, o energijos suvartojimas ir anglies dvideginio emisija mažėja. Šiandien Rommas rašo, kad Kalifornijos gyventojas turi ne daugiau nei vidutinis amerikietis, tačiau išmeta tik trečdalį anglies dioksido.

Priežastis, dėl kurios vandeniliu varomi automobiliai išskiria daugiau anglies dvideginio nei įprasti automobiliai, prasideda tuo, kad vandeniliui sukurti reikia energijos. Vienas iš vandenilio gamybos būdų – išgauti jį tiesiogiai iš iškastinio kuro; iš tiesų, 2004 m. Nacionalinės mokslų akademijos tyrimas numatė, kad iškastinis kuras kelis dešimtmečius bus pagrindinis vandenilio šaltinis. Kitas būdas yra suskaidyti vandens molekules naudojant elektrą. Žinoma, BMW kalba apie šį požiūrį, numatydamas elektros energiją, kuri galiausiai būtų tiekiama iš atsinaujinančių šaltinių. BMW brošiūrose yra „Hydrogen 7“, pastatytas prieš vėjo turbinas ir blizgančias fotovoltines matricas. Tačiau iš atsinaujinančių šaltinių gaunama tik 2 procentai pasaulio elektros energijos (neskaičiuojant 16 procentų hidroenergijos). Priešingai, anglys tiekia 39 procentus ir yra blogiausias anglies dioksido išmetimas vatais už vatą. Akivaizdu, kad puikus atsinaujinančios energijos panaudojimas yra pakeisti anglies energiją. Tačiau ar verta nors nedidelę jo dalį nukreipti vandenilio gamybos užduočiai?

Remiantis Rommo analize, vandenilinių automobilių matematika tiesiog nepasiteisina. Deginant anglį, kad būtų pagaminta viena megavatvalandė elektros energijos, pagaminama apie 2100 svarų anglies dioksido. Iš to išplaukia, kad viena megavatvalandė atsinaujinančios energijos gali išvengti šių emisijų. Naudojant šią elektrą vandeniliui gaminti, būtų pakankamai degalų, kad kuro elementų automobilis galėtų nuvažiuoti apie 1000 mylių, sako Rommas. Tačiau nuvažiavus tuos 1000 mylių benzinu varomu automobiliu, kurio vienas galonas važiuoja 40 mylių, išskiriama tik 485 svarai anglies dioksido. Šia prasme, pasak Rommo, transporto priemonė, varoma vandenilio kuro elementais, netiesiogiai sukeltų keturis kartus daugiau anglies dvideginio emisijų nei šiandieniniai efektyviausi benzininiai automobiliai.

O „Hydrogen 7“ skaičiai yra prastesni, nes tai nudegimų vandenilis. Degimas sukuria jaudinantį sukimo momentą, tačiau jis yra daug mažiau efektyvus nei kuro elementų technologija. Be to, „Hydrogen 7“ turi įtakos tai, kad jis kaupia vandenilį kaip skystį; vandenilio atšaldymas ir jo suspaudimas į skystą formą sunaudoja daugiau energijos nei laikant jį kaip suslėgtas dujas. Galima sakyti, kad tai beprasmiška veikla, sako Rommas. BMW sugebėjo sukurti mažiausiai efektyvią įmanomą transporto priemonę, kokią tik galėjote išrasti.

Naujasis BMW automobilis yra nuostabus inžinerijos kūrinys. Tačiau tai taip pat atitraukia dėmesį nuo tikrųjų problemų: šiandien turime deginti mažiau iškastinio kuro ir sumažinti išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį. Novatoriški automobilių gamintojai, tokie kaip BMW, turėtų panaudoti savo puikius įgūdžius kurdami efektyvesnius automobilius, tokius kaip naujasis BMW 118d ekonomiškas hečbekas, kuris vidutiniškai nuvažiuoja 50 mylių iki galono. Tačiau vargu ar „Hydrogen 7“ yra naujas tvaraus mobilumo be teršalų standartas, kurį skelbia BMW. Dregerio pasiūlymo būtų protinga atsisakyti.

Pragaras ir aukštas vanduo: visuotinis atšilimas – sprendimas ir politika – ir ką turėtume daryti
Joseph J. Romm William Morrow, 2007 m., 24,95 USD

paslėpti