Поезда на водородном топливе: пионер на запасном пути

Поезда часто оказываются экономической катастрофой. По случаю открытия сети из 14 водородных поездов между Бремерхафеном и Куксхафеном министр экономики Нижней Саксонии Бернд Альтусманн (ХДС) ровно год назад заявил, что он «очень рад, что министерство транспорта взяло на себя расходы в размере более €85 млн». Налогоплательщики, скорее всего, будут менее довольны. Проект строительства железной дороги, подобно проекту в Таунусе или в Циллертале, который политики проталкивали вопреки чёткому мнению экспертов, уже провалился: поскольку поезда слишком дороги в эксплуатации, оператор LNVG должен теперь заказать 102 модели аккумуляторов. «В принципе, потребность в новом типе силовой установки вместо дизеля существует», - говорит Петер Финтл, вице-президент по технологиям компании Capgemini.

На 500 линиях Deutsche Bahn до сих пор эксплуатируется 2500 дизельных вагонов. Полностью обеспечить их линиями электропередач, как это делается, например, в Швейцарии, нереально: с 1950 года доля путей на электрической тяге выросла лишь с 56% до 60%. В среднем за год сеть линий электропередач расширяется на целых 65 км.

Помимо бюрократии, это связано с затратами: на километр линии электропередач уходит не менее €1 млн, а если к этому добавляются тоннели или множество мостов, то стоимость одного километра однопутной линии может достигать €3,6 млн. «Многие второстепенные линии не имеют достаточно стабильного объёма перевозок, чтобы оправдать это с точки зрения бизнеса», - говорит Мария Леенен, глава SCI, консалтинговой компании, специализирующейся на железнодорожном транспорте.

КОРОТКИЙ ЛИКБЕЗ: ВОДОРОД

Что такое водород?

Химический элемент водород (H) - один из самых древних элементов нашей Вселенной. Он является одной из основных составных частей звёзд; Солнце, например, почти на 3/4 состоит из водорода и почти на 1/4 - из гелия. Водород в связанном виде содержится во всех живых организмах. На Земле молекулярная форма водорода (H2) представляет собой горючий газ без запаха.

Почему водород рассматривается как маяк надежды для энергетического перехода?

Потому что при сгорании водорода (H) с кислородом (O) образуется просто вода, т.е. H2O, а не вредный для климата парниковый газ — углекислый газ (CO2), как это происходит при сжигании ископаемого топлива. Если водород будет производиться безвредным для климата способом, то это должно помочь значительно снизить выбросы CO2 и, по мнению правительства Германии, даже «свести их к нулю».

Как будет производиться водород?

Водород будет производиться предпочтительно с использованием возобновляемой электроэнергии в так называемых электролизных процессах. В этом процессе электричество расщепляет молекулы воды на составляющие их кислород и водород. Если при этом используется электроэнергия из возобновляемых источников, то водород называется «зелёным».

В зависимости от способа производства для его обозначения используются и другие цвета. Например, о «сером» водороде говорят, если при его производстве из природного газа выделяется парниковый газ углекислый газ (CO2).

Если же выделяющийся углекислый газ в процессе производства накапливается, то он называется «голубым».

Если в процессе производства получается твёрдый углерод, то водород называют «бирюзовым».

Где должен использоваться водород?

Водород, полученный с помощью «зелёной» электроэнергии, предполагается использовать в качестве химического сырья. Водород уже давно используется в качестве основного материала в химической промышленности, например, при производстве аммиака - основы для удобрений. В будущем эководород должен занять центральное место, например, в сталелитейной промышленности: если до сих пор при производстве чугуна уголь забирал кислород из железной руды, то в будущем это будет делать водород.

С другой стороны, он будет служить энергоносителем, а значит, и накопителем энергии. Через несколько лет, например, он будет использоваться в качестве топлива на современных газовых электростанциях для выработки электроэнергии. Они будут использоваться в тех случаях, когда не хватает возобновляемой электроэнергии, например, энергии ветра или солнца. Водород уже давно используется в топливных элементах для выработки электроэнергии. Водород предполагается хранить в бывших газовых хранилищах.

Особенно заманчиво водород выглядит для железных дорог: за 15 минут - если всё работает - топливные насосы заправят поезд, который затем сможет проехать до 1000 км. «Теоретически топливный элемент - хорошее решение для железнодорожного транспорта», - говорит Тилль Гнанн, подготовивший сравнительное исследование альтернатив дизельным локомотивам в Институте Фраунгофера ISI. Но: «Безусловно, самым большим фактором стоимости для поездов являются затраты на топливо», - говорит Гнанн, поскольку локомотив служит 30 лет и пробегает миллионы километров. «Экологически чистый водород стоит гораздо дороже, чем экологически чистое электричество».

В целом полная стоимость водородного поезда, составляющая €1,15 за километр, в два раза выше, чем у поездов на аккумуляторах. В Германии часто прямо запрашивают поезда на водороде, но если тендеры «открыты для технологий, то почти всегда побеждает поезд на аккумуляторах», - говорит Штеффен Обст, глава представительства в Германии железнодорожной компании Stadler.

У аккумуляторных поездов есть только один недостаток - дальность хода. Даже самые современные модели вряд ли способны проехать более 200 км. Но это и не нужно, считает Гнанн: дальности всего в 80 км достаточно, чтобы «покрыть более 85% немецких ветвей без воздушных линий». Аккумуляторные поезда вписываются в систему без особых затрат: Почти все ветки заканчиваются на станциях, где есть воздушная линия. Аккумуляторные локомотивы могут заряжаться там через токоприёмники, отдельная инфраструктура не нужна.

Водородные поезда - другое дело: для них необходима заправочная станция на каждой линии, что обходится в добрый миллион евро, причем она сама должна быть снабжена водородом. «Это экономически целесообразно только в тех регионах, где, например, рядом проходит планируемая новая сеть водородных трубопроводов или где водород производится на региональном уровне по низкой цене», - говорит Финтл. И поэтому исследователь Гнанн всё чаще задаётся фундаментальным вопросом, «нужно ли европейскому рынку вообще третье решение в дополнение к аккумуляторам и линиям электропередач».

Автор: Штефан Хайек По материалам:  «Мекленбургский Петербуржец». Фото: picture alliance / ASSOCIATED PRESS Материалы www.austria-today.at содержат оценки исключительно австрийских и других СМИ и не отражают позицию austria-today.at