Современная экономика требует все большего количества энергии, так как с 1900 по 2000 год потребление энергии в мире увеличилось почти в 15 раз . В качестве первичных источников в настоящее время используются нефтепродукты (34,9%), уголь (23,5%), природный газ (21,1%), ядерное топливо (6,8%) и возобновляемые источники энергии - ветер, солнце, гидро- и биотопливо (13,7%). Это привело к тому, что за последние 50 лет выбросы углекислого газа в атмосферу возросли в 4,5 раза и сегодня составляют 2х1000 кубометров в год. Это тот самый углекислый газ, из-за которогo подписан Киотский *** протокол и который, как уверяют многие ученые, вызывает парниковый эффект. Вообще энергетика, основанная на ископаемом топливе, создает много экологических проблем. Возникает дилемма: без энергии нельзя сохранить нашу цивилизацию, однако существующие методы производства энергии и высокие темпы роста ее потребления приводят к разрушению окружающей среды. Естественно, что поиск путей преодоления экологических проблем — одна из основных задач, стоящих перед современной энергетикой.

Другая и, наверное, главная проблема состоит в том, что существующие источники энергии ограничены. Считается, что запасов нефти и газа хватит не более чем на 100 лет, угля - примерно на 400 лет, ядерного топливана 1000 лет с лишним. Для того чтобы иметь топливо, когда на Земле будут исчерпаны запасы нефти и газа, и решить экологические проблемы, необходимо переходить к новым источникам энергии и иметь "чистую энергетику". Наша главная надежда - водородная энергетика: использование водорода как основного энергоносителя и топливных элементов как генераторов электроэнергии. Благодаря этому резко сократится потребление ископаемых топлив, потому что водород, в частности, можно получать из воды, разлагая ее на водород и кислород.

Переход на водородную энергетику означает крупномасштабное производство водорода, его хранение, распределение (в частности, транспортировку) и использование для выработки энергии с помощью топливных элементов. Водород найдет применение и в других областях: металлургии, органическом синтезе, химической и пище- вой промышленности, транспорте и т.д. Судя по современным темпам и масштабам развития водородной энергетики на нашей планете, мировая цивилизация в ближайшее время должна перейти к водородной экономике. Фактически задача состоит в том, чтобы создать топливные элементы и использовать водород для получения электрической энергии.

Один из источников производства водорода - природное топливо: метан, уголь, древесина и т.д. При взаимодействии топлива с парами воды или воздухом образуется синтез- газ — смесь СО и Н . Из нее затем выделяется водород. Другой источник - отходы сельскохозяйственного производства, из которых получают биогаз, а затем- синтез-газ. Промышленно-бытовые отходы тоже мокнут использоваться для производства синтез-газа, что одновременно будет способствовать решению экологических проблем. Водород можно получать также путем электролиза воды, то есть ее разложения под воздействием электрического тока. Очень важным элементом при преобразовании содержащего водород газа является его очистка на палладиевых мембранах. Именно таким способом, в конечном счете, получается чистый водород.

В топливных элементах осуществляется выработка электроэнергии с использованием водорода. При работе топливного элемента химическая энергия топлива непосредственно превращается в электроэнергию, то есть (что очень важно) нет превращения химической энергии топлива в тепловую и механическую, как в традиционной энергетике.

 Задачи Российской академии наук в развитии водородной энергетики палладиевых технологий следующие:

• разработка новых технологий для водородной энергетики;

• поиск и исследование новых материалов и процессов, перспективных в области водородной энергетики;

• исследования по рациональном и эффективному применению палладия и металлов платиновой группы энергетике и катализе;

• научное сопровождение со стороны академических институтов разработок промышленных технологи (учреждения РАН не могут организовать серийное производство, но обязаны организовать научное сопровождение);

• разработка прогнозов развития водородной энергетики в России;

• создание концепции водородной экономики;

Приоритетные направления работы академических институтов в рамка Генерального соглашения между Российской академией наук и ОАО "Горно-металлургическая компания «Hорильский никель»:

• создание твердополимерных и твердооксидных топливных элемента, атакже дальнейшее изучение возможностей щелочных топливных элементов, топливных процессоров для получения водорода из углеводородных топлив;

• разработка комплексов по производству, очистке, аккумулированию, хранению и транспортировке водорода;

• создание высокоэффективных экологически чистых энергетических установок и электрохимических генераторов широкого класса на основе топливных элементов, в том числе для использования в бытовых электронных устройствах;

• разработка ключевых элементов инфраструктуры водородной энергетики;

• разработка перспективных технологических процессов и изготовление высокотехнологичной продукции на основе использования палладия и металлов платиновой группы.

В настоящее время для Российской академии наук наступил знаменательный момент: промышленность и крупные частные компании проявляют интерес к ее фундаментальным разработкам для повышения конкурентоспособности своей продукции. В 2002 году благодаря хоздоговорам институты РАН заработали 5 млрд. рублей. {Для сравнения: выделенные академии из бюджета средства составили 10 млрд. рублей. Участие Академии наук в совместной программе с 'ГМК "Норильский никель" - это в некотором смысле пилотный эксперимент по новой организации фундаментальных и прикладных исследований, инновационной деятельности. Его успешная реализация откроет путь к сотрудничеству с другими компаниями.

Поиск №14 от 9.04.2004 г., ( дается в сокращении)

*** Россия намерена в самое ближайшее время подписать Киотский протокол, что позволит данному проекту начать работать на благо экологии промышленно-развитых стран. ( ред.)