В следующем году в столице появятся первые автобусы с водородным двигателем

Очевидно, что развитие комфортной городской среды невозможно без улучшения экологической обстановки. Сделать воздух в городах чистым и безопасным - один из принципов развития мегаполисов будущего. Во многих странах работа в этом направлении уже активно ведется.

Больше всего вреда городской экологии наносит бензиновый и дизельный транспорт. Выхлопные газы, выбрасываемые такими автомобилями, содержат токсичные компоненты - оксиды азота, углерода и серы, сажу, канцерогенные органические соединения и другие опасные вещества. Исследования показывают, что именно транспорт вырабатывает до 80% всех вредных веществ, содержащихся в городском воздухе. Регулярное вдыхание такого воздуха вызывает различные заболевания, в том числе онкологические, а также существенно снижает иммунитет.

C 2018 года в ЕС действует запрет на въезд дизельных автомобилей в города с высоким уровнем загазованности. Кроме того, постоянно ужесточаются меры, ограничивающие уровень выбросов оксида азота, который выделяется при сжигании топлива, подталкивая автопроизводителей выпускать все более экологически безопасную продукцию.

Многие эксперты уверены, что дизельные и бензиновые автомобили доживают свой век, будущее - за транспортом, который использует альтернативные источники энергии для передвижения. Это понимают и автопроизводители, которые начинают все активнее выпускать электрокары и автомобили с водородными двигателями. И если с электротранспортом все более или менее ясно, то рынок водородной энергетики только начинает формироваться. Однако уже сейчас многие эксперты называют водородную энергетику самой перспективной в транспортной отрасли. Главное преимущество автомобилей на водороде по сравнению с теми же электрокарами - в их энергоэффективности. Емкость водородного аккумулятора в десять раз больше литий-ионного. Скажем, одного пятикилограммового баллона с водородом (средний объем для легкового авто) хватает на 500 километров пробега. При этом для того, чтобы заправить водородный автомобиль потребуется около трех минут. Для сравнения, электрокар заряжается несколько часов. КПД водородного двигателя - более 45%. А побочными продуктами являются только вода и небольшое количество тепла, что безопасно для окружающей среды.

Мировые столицы постепенно внедряют экологически безопасный городской транспорт на водородных элементах. Наиболее развитая сеть водородного транспорта существует в Японии. Еще в 2017 году одиннадцать компаний, включая Toyota, Nissan и Honda, объединились для строительства сети водородных заправочных станций. К настоящему времени открыто 135 пунктов заправки, которыми пользуется около четырех тысяч автомобилей на водородном топливе. Среди них есть и пассажирские водоробусы, выпускаемые Toyota с 2018 года. В частности, их создавали к Олимпиаде в Токио.

Водородные автобусы уже курсируют и в Китае. В городе Чжанцзякоу, который совместно с Пекином будет проводить зимние Олимпийские игры 2022 года, используется 170 водоробусов. А недавно китайский автопроизводитель Geely заявил, что намерен серийно производить автобусы с водородным двигателем.

Фото: Валерий Карташов

Водородный транспорт все чаще появляется и в городах Европы. Так, с 2020 года автобусы, работающие на водородном двигателе, перевозят пассажиров в Германии, Швеции, Нидерландах и Латвии. Производит такой общественный транспорт польская компания Solaris. А бельгийская компания Van Hool производит автобусы, работающие на гибридных двигателях с водородными элементами. Пилотные модели уже курсируют по улицам городов как в самой Бельгии, так и в Европе и США.

В марте 2021 года британский автопроизводитель Alexander Dennis Ltd (ADL) продемонстрировал двухэтажный водородный автобус с 480-километровым запасом хода на одном баке. Планируется, что его серийное производство запустят в ближайшее время.

Общественный транспорт, работающий на водороде, совсем скоро появится и в России. В конце прошлого года Владимир Путин поручил к 2023 году создать городской автобус на водородном топливе. В августе этого года правительство РФ утвердило Концепцию развития водородной энергетики, в которой обозначены такие стратегические инициативы как запуск пилотных проектов по выработке низкоуглеродного водорода, создание консорциумов по производству оборудования и комплектующих, формирование инфраструктуры для хранения и транспортировки этого энергоносителя, создание минимум трёх территориальных производственных кластеров, а также меры господдержки - специальные инвестиционные контракты, субсидии, компенсации на покрытие расходов на научные исследования.

Предполагается, что концепция будет реализована в несколько этапов. На первом этапе, рассчитанном на ближайшие три с половиной года, будут созданы профильные кластеры и реализованы пилотные проекты по производству и экспорту водорода, применению водородных энергоносителей на внутреннем рынке. Второй и третий этапы, рассчитанные до 2035 года и 2050 года соответственно, включают открытие крупных экспортоориентированных производств, а также переход к серийному применению водородных технологий в различных секторах экономики, в том числе на транспорте.

Первые разработки в транспортном сегменте были презентованы на осенней выставке "Комтранс-2021", где свои прототипы представили ГАЗ и КАМАЗ. Обе модели сделаны по стандартной для подобных машин схеме: по сути, они представляют собой обычные электробусы, но с электрохимическим генератором на борту. Он питается водородом, вырабатывает электричество и подзаряжает батареи, а те, в свою очередь, обеспечивают энергией электродвигатель.

В сентябре было подписано соглашение между Правительством Москвы, "РОСНАНО" и "КАМАЗом" о реализации совместного проекта по развитию электродвижения. Основная цель этого соглашения - создание Единого оператора развития экологичного общественного транспорта столицы в сжатые сроки. Проект позволит снизить капзатраты на электробусы и инфраструктуру на 30%.

Благодаря подписанному соглашению, уже летом будущего года начнутся испытания электробуса на отечественных водородных элементах и первые единицы экологически безопасного транспорта появятся на дорогах столицы.

Фото: FRANCOIS LO PRESTI / AFP

Применение водородной энергии возможно не только в легковых автомобилях и автобусах. Водород успешно может применяться и в железнодорожном транспорте. Причем разработки в этом направлении уже активно ведутся. Ожидается, что к 2023-2024 году в России появятся первые грузовые локомотивы, которые будут использовать силовую установку на базе электрохимических водородных топливных элементов совместно с литий-ионными аккумуляторными батареями. Соответствующее соглашение было подписано на Петербургском международном экономическом форуме в июне 2021 года между РОСНАНО, ОАО "РЖД" и АО "Группа Синара".

Водородная платформа электроснабжения "АСТРА" Фото: компания "ИнЭнерджи"

Тогда же было подписано соглашение о сотрудничестве между РОСНАНО и АО "Группа Синара", которое предусматривает создание совместного фонда прямых инвестиций TECHNOMOTION FUND объемом 7 миллиардов рублей. Фонд будет осуществлять инвестиции в российские и зарубежные компании по ряду стратегических направлений, одним из которых будет создание экологичного транспорта, работающего на водородном топливе.

Технологическому развитию российского железнодорожного транспорта будет способствовать, в частности, внедрение новых национальных стандартов, связанных с использованием литий-ионных батарей и систем накопления электроэнергии в подвижном составе железнодорожного транспорта. Соответствующие документы были разработаны при поддержке Фонда инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП) Группы РОСНАНО и вступили в силу 1 июня 2021 года.

Сегодня мировой спрос на водород составляет около 116 млн тонн в год. По прогнозам экспертов, эта цифра будет только расти, в частности, за счет развития водородного транспорта. При развитии соответствующей инфраструктуры, а также должном внимании властей к этому вопросу, городская среда может стать экологически безопасной и более комфортной для жителей за счет перехода к водородному транспорту.