Коротко сформулирую этот подход.
Водород – удобное топливо для систем постоянного и/или резервного жизнеобеспечения удаленных, автономных поселений, расположенных в самых суровых климатических условиях. Это топливо, запасы которого неисчерпаемы, оно не требует доставки к месту использования. А значит, оно повышает комфорт, автономность и безопасность систем жизнеобеспечения.
Далее будут цитировать Владимира Михайловича Ратнера – инженера и ученого, чья жизнь была удивительно насыщенной. Война, работа на крайнем севере, затем – в программах создания ракетных и космических систем. Его последняя должность – помощник директора ИКИ, института космических исследований.
В пятидесятые годы прошлого века он работал в Главном управлении полярных станций на должности главного механика Челюскинского арктического района и полярной станции «Мыс Челюскин».
В этом статусе принимал участие в «полевом» тестировании водорода как топлива для дизеля. Суть программы – проверить возможность работы в условиях экстремально низких арктических температур.
Снова хочется указать на специфику подхода советских инженеров и управленцев к теме водорода:
– использовать в генераторах, где режимы работы самые стабильные;
– тестировать сразу автономный комплекс – генерация первичного электричества, получение водорода из морской воды, подача топлива в дизель.
И грустно, и смешно, считает эксперт журнала Auto3N: то, что сейчас подают как «новое видение» прогрессивных поборников зеленой энергетики и ноу-хау XXI века, было рутинно опробовано «впрок» семьдесят лет назад – нами.
Первичная генерация. За этот этап отвечал большой ветряной двигатель ВД-18. Он должен был обеспечивать током электролизёр, куда предполагалось заливать обычную морскую воду для разложения на кислород и водород.
Электролиз. Использовался штучный прибор, собранный под проект, данных о его параметрах найти не удалось. Однако известно, что главной проблемой на этом этапе стало обеспечение герметичности: магистрали подачи водорода варили на месте, качество швов было посредственным, герметизация потребовала немалых усилий.
В отчетах указано, что кислороду на тот момент не нашли применения и его после электролиза просто стравливали в атмосферу.
Дизель-генератор. Штатный, такой был буквально на каждой полярной станции. Для теста был доставлен с «большой земли» новый образец.
Конечно, это был не первый тест водорода в качестве топлива. Большое число испытаний проводилось в Германии еще в военный период. В Советском Союзе аналогичными работами занимался один из Харьковских институтов. Но то были лабораторные тесты. Здесь же провели полноценные испытания в условиях Арктики.
Итак, в феврале 1952 года начались пусконаладочные работы.
Ветряк прекрасно выполнил свою часть работы, то есть выработал первичную электроэнергию.
Электролизер тоже отработал штатно – после обеспечения герметичности магистралей.
Дизель-генератор до начала тестов был пробно запущен на природном газе (как будто инженеры внимательно прочли «методичку» из будущего по перспективным видам экологичного топлива!).
На газу генератор штатно работал четыре часа. Затем было решено начать тест с водородом.
15 февраля 1952 года.
Дальше – цитата из воспоминаний В. М. Ратнера: «Дизель-генератор был запущен и проработал почти час. На 47 минуте горение водорода вошло в неуправляемую фазу. Произошёл взрыв головок цилиндров дизель-генератора. Никто не пострадал. Более того – ветродвигатель вообще остался цел и проработал после вплоть до 1956 года.
Можно по-разному оценивать результат нашей работы. Кто-то скажет полный провал, другие – они сделали первый шаг в неизведанное. Вторая оценка, вероятно, точнее. Поскольку идея использования водорода не умерла, а лишь отступила на время».
В 1952 году для успеха не хватило систем контроля и мгновенной подстройки режимов горения. То есть, проще говоря, набора датчиков и комплекса электронного управления впрыском. Однако даже так штатный дизель почти час «держался».
Автор публикации
Почему бы не использовать водород в турбине, раз уж крутим генератор? Это раз.
Два – учитывая стремительный рост ресурса и температурного диапазона современных аккумуляторов, идея неоднозначная даже для арктики.
Три – связка “ветряк – инвертор – аккумулятор – инвертор – сеть” уже откатана до совершенства и применяется серийно и повсеместно.
СССР много в каких областях экспериментировал, но до серийного производства качественного продукта мало что дошло. Не было главного – заинтересованности со стороны бизнеса, да и сейчас этого нет – вот и топчемся на месте, копируем китайские поделки под видом отечественных нанотехнологий.
Что касается альтернативных систем накопления энергии – тут нужна практика и опыт – что покажет себя наиболее стабильной и дешевой системой в будущем – неизвестно. Пока это химические аккумуляторы электроэнергии. Пробуют в лабораториях много чего, но на практике пока не применяют.