Япония должна первой построить «водородную экономику» - заявил премьер-министр Японии Синдзо Абэ, выступая на совещании по проблемам альтернативной энергетики. «Наша цель — первыми в мире построить общество, основанное на использовании водорода»,— приводит его слова ТАСС. Это означает постепенный постепенный отказ от углеводородов в качестве топлива. Через 3 года Япония планирует достичь показателя в 40 тысяч легковых автомобилей на основе экологически чистого топлива – топливных водородных батарей.

После создания «Водородного совета» на последнем Давосском экономическом форуме, Япония стала первой страной, анонсировавшей водородный проект в качестве государственной программы.


Примечательно, что в «Водородный совет», наряду с мировыми автопроизводителями: Toyota, BMW, Daimler, Honda, Hyundai Motor, вошли нефтегазовые гиганты Royal Dutch Shell, Total, Engie (прежнее название: GDF Suez/Gaz de France Suez). Кроме того, в совет вошли:
- германская химическая компания Linde AG, построившая в 1959 году завод по производству жидкого водорода в Торренсе (Калифорния);
- французская компания по производству технических газов Air Liquide;
- французская машиностроительная компания Alstom, являющаяся одним из мировых лидеров (наряду с Siemens и Bombardier) в - производстве энергетического оборудования и железнодорожного транспорта;
- японская Kawasaki Heavy;
- а также южно-африканская горнодобыващая компания Anglo-American.

Инвестиции участников в водородную энергетику в ближайшие 5 лет должны достигнуть 10 млрд евро.

Toyota уже третий год производит и продаёт серийный автомобиль, оснащённый водородным двигателем - Toyota Mirai. Его стоимость на момент старта продаж 15 декабря 2014 года составляла 57 500 $, но Синдзо Абэ надеется, что водородный автомобиль уже в скором времени можно будет приобрести за 18 000 $. И его надежды небезосновательны - в 2008 года Тойота обещала в двадцать раз снизить стоимость топливной установки и начать продажи водородного автомобиля в 2015 г. - и сдержала слово.

В принципе, Toyota Mirai — это электромобиль, но в отличие от Tesla Илона Маска электричество к электродвигателю поступает не только от аккумуляторов, но и из электрохимического генератора, в котором водород из бака соединяется с атмосферным кислородом. На выхлопе - вода вместо углекислого газа с вредными примесями.

Поначалу Маск иронизировал над проектом Тойоты, но вскоре ему пришлось прикусить язык. У обычного электромобиля на подзарядку аккумуляторов уходит полдня, а заправка водородом Toyota Mirai длится несколько минут, как на обычной бензоколонке. Однако Теслу можно "заправить" от розетки, а Мираю, проехав около 500 километров, необходима водородная заправка, которых в Японии недостаточно - всего около сотни. Но к Олимпиаде 2020 года Токио потратит на «водородную» поддержку 360 млн евро, частично оплачивая постройку заправок (1–3 млн евро каждая), частично сами автомобили. Вдобавок треть операционных расходов каждой станции (85 тысяч евро) будут сообща компенсировать Toyota, Honda и Nissan.

Впереди у японского проекта десятилетний период так называемой ранней коммерциализации, посвящённый, прежде всего, строительству сети заправок. На 2025 год намечено достижение рентабельности заправочного бизнеса. В цифрах ― это два миллиона водородомобилей на дорогах Японии и около 1000 заправок по всей стране. После этого ожидается «полная коммерциализация» - переход на рыночную основу процесса эксплуатации водородомобилей.


Как работает Mirai? Огромные решётки в переднем бампере проглатывают воздух (1). Кислород воздуха (2) соединяется с заправленным на станции водородом в электрохимическом генераторе (3). На выходе из него образуется электричество для питания электромотора (4) и подзарядки батареи — и вода, которая сливается из автомобиля автоматически или по желанию водителя (6). Электромотор крутится (5) — Mirai едет.


Как топливные элементы перерабатывают водород в электричество? К аноду подается молекулярный водород H2, к катоду — кислород O2. Соединяясь в присутствии катализаторов, молекулы водорода и кислорода образуют воду и выделяют свободные электроны, которые по внешней цепи направляются к электромотору. Чтобы добиться желаемой отдачи, топливные элементы собирают в батареи (электрохимические генераторы): например, у Mirai она состоит из 370 ячеек.


Увлажнение протонообменных мембран электрохимического генератора необходимо для того, чтобы поддерживать их проводимость. Раньше для этого применяли отдельный увлажнитель (справа), а теперь процесс, используя синтезируемую влагу, закольцевали без него, сэкономив около 15 л в объёме генератора и 13 кг в массе.

Иллюстрации и схемы drive.ru