И в придачу H₂O

«Водородный» трамвай - обтекаемой формы конструкцию, похожую на подводный корабль, - можно было увидеть на одном из стендов Smart Transport-2017, прошедшего в Петербурге международного форума пассажирского транспорта. За рубежом такой экологически чистый транспорт уже используют. В России же ближе всех к его созданию подошли петербуржцы, предложив свое видение конструктивных особенностей этого средства передвижения.

Иллюстрация isabell/shutterstock.com

Полтора года назад на такой же транспортной выставке был представлен опытный образец первой отечественной водородно-воздушной батареи топливных элементов, появившейся в Петербурге. Ее разработчик, Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии (филиал ЦНИИ СЭТ Крыловского государственного научного центра), и «Горэлектротранс», решивший разместить такую установку на трамвае, заключили тогда соглашение о совместной работе.

Когда крыловцы трудились над устройством, превращающим химическую энергию топлива в электрическую, они думали не о городском транспорте, а о судах. Правда, испытать там батарею не удалось: финансирование проекта в рамках одной из госпрограмм завершилось. Но водородная энергетика тем и хороша, что применима не только в судостроении. Подобные энергомодули можно использовать в горнодобывающих машинах, на газотранспортной системе, а также для генерации тепла и электроэнергии в заполярных поселках.

«Преимущества такого транспорта очевидны, - говорит Сергей Китаев, советник директора «Горэлектротранса». - Не нужно прокладывать контактные сети и подавать туда напряжение, строить тяговые подстанции каждая стоимостью 100 миллионов рублей и ставить опоры. Нет нужды поддерживать все это в рабочем состоянии, расходуя средства: экономия колоссальная».

А что же, кроме рельсов, требуется? Только батарея твердополимерных топливных элементов (БТЭ-50В). Вырабатываемая ею энергия вдвое дешевле получаемой из контактной сети, а эффективность использования топлива в ней с учетом выделяемого тепла, которое можно пустить на обогрев салона, доходит до 90% (в дизель-генераторной она не больше 15 - 20%). И никаких вредных выбросов в атмосферу.

Идея проста. На заправочной станции, установленной в депо или на конечной остановке, будет действовать небольшое устройство, создающее из двух компонентов - воды и природного газа - водород путем так называемого парового риформинга углеводородов. Заправившись им, трамвай продолжит движение. Каким образом?

«В батареях топливных элементов, как в обычном аккумуляторе, происходит электрохимическая реакция, при которой химическая энергия топлива (водорода) и окислителя (кислорода воздуха) преобразуется в электроэнергию и тепло, - рассказывает Михаил Касаткин, начальник отдела главного конструктора направления водородной энергетики ЦНИИ СЭТ. - Продуктом этой реакции становится «аш два о», то есть вода, которая повторно используется для получения водорода: образуется замкнутый цикл».

Когда же новинка появится на улицах города? Когда удастся найти стратегического инвестора. До сего времени все участники вели работу без денег, на голом энтузиазме. Но вот на конференции городов - партнеров России и Германии, состоявшейся летом в Краснодаре, проект привлек внимание представителей немецкой стороны, и возникла надежда, что он получит поддержку правительства РФ. Если же финансирование открыть прямо сейчас, года через три в Петербурге появится опытный образец «чуда на рельсах», убеждены специалисты «Горэлектротранса».

По их мнению, это будет низкопольный трехсекционный трамвай длиной 28 метров, способный перевозить до 180 человек со скоростью 75 км в час. Использовать его уместно в новых застраиваемых районах (достаточно проложить рельсы) и на линиях, которые свяжут окраины мегаполиса с быстрорастущими жилыми зонами Ленобласти.

По сравнению с обычным трамваем водородный будет стоить примерно на четверть дороже. В том числе потому, что одни материалы, используемые в батарее, производят сегодня только за рубежом, а другие (скажем, платина) сами по себе дорогие. Однако учитывая срок его службы, около 35 лет, и отсутствие дорогостоящей инфраструктуры (контактной сети и тяговых подстанций) проект может оказаться рентабельным, полагает Сергей Китаев.

Читайте также по теме ранее: