Козяр Катерина Олександрівна, учениця 10 класу Златопільської гімназії м. Новомиргорода Новомиргородської міської ради Кіровоградської області

Наукові керівники: Ковальов Юрій Григорович, кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри фізико-математичних дисциплін Льотної академії Національного авіаційного університету;

Козяр Олександр Іванович, вчитель фізики Златопільської гімназії м. Новомиргорода Новомиргородської міської ради Кіровоградської області.

Дослідження технологічних умов впровадження водневої енергетики

На сьогоднішній день найбільш гостро постала проблема пошуку нових потужних, універсальних, відновлювальних джерел енергії, розвиток технологій їх видобування, транспортування та використання з одночасним невідкладним вирішенням глобальних екологічних проблем середовища, викликаних нераціональною та бездумною діяльністю людства. Відповідно, розширюються завдання сучасної фізики, адже «декарбонізація» стає невід’ємною складовою розвитку інноваційних наукових досліджень. Водень відіграє ключову роль серед джерел енергії для переходу в екологічне майбутнє, а розрахунок вуглецевого еквіваленту – обов’язковим чинником відповідних проектів та програм. Іншими словами, змінюється концептуальний підхід до фізики як науки не лише про природу, а й про охорону, збереження та відновлення природи.

Результати дослідження свідчать, що автономний воднево-генеруючий комплекс потужністю 200 кВт при безперервній роботі може виробляти за добу до 100 кг (1100 м³) водню, що відповідає 300 л бензину в енергетичному еквіваленті, а заміна 20% природного газу в газотранспортній мережі на водень забезпечує зменшення викидів СО₂ на 11 млн. т щорічно та повністю виключає утворення твердих часток та пилу.

Розроблена схема водневого концентратора дасть можливість відбирати водень з газотранспортних мереж без носія і, таким чином, сприяти абсолютно екологічній регенерації енергії водню для побутових та промислових потреб. Для автономного проживання сім’ї з 4 осіб достатньо 40 кг водню на рік, а невеликій територіальній громаді на 12 тис сімей всього 600 т на рік.

Водневогенеруючі комплекси за розробленою схемою, в недалекому майбутньому, складуть конкуренцію електричним зарядним станціям та витіснять заправні станції з викопними вуглеводнями та метаном і стануть центрами енергетичної автономії та екологічної безпеки територіальних громад та приватних домогосподарств.

Ключові слова: водень, «зелена» енергетика, забруднюючі речовини, водневий концентратор малої потужності, водневий генеруючий комплекс.