Собрана эффективная солнечно-водородная энергетическая система. Водородная энергетика

Водородная энергетика сформировалась как одно из направлений развития научно-технического прогресса в середине 70-х годов прошлого столетия. По мере того, как расширялась область исследований, связанных с получением, хранением, транспортом и использованием водорода, становились все более очевидными экологические преимущества водородных технологий в различных областях народного хозяйства. Успехи в развитии ряда водородных технологий (таких как топливные элементы, транспортные системы на водороде, металлогидридные и многие другие) продемонстрировали, что использование водорода приводит к качественно новым показателям в работе систем или агрегатов. А выполненные технико-экономические исследования показали: несмотря на то, что водород является вторичным энергоносителем, то есть стоит дороже, чем природные топлива, его применение в ряде случаев экономически целесообразно уже сейчас. Поэтому работы по водородной энергетике во многих, особенно промышленно развитых странах относятся к приоритетным направлениям развития науки и техники и находят все большую финансовую поддержку со стороны как государственных структур, так и частного капитала.

Свойства водорода.

В свободном состоянии и при нормальных условиях водород - бесцветный газ, без запаха и вкуса. Относительно воздуха водород имеет плотность 1/14. Он обычно и существует в комбинации с другими элементами, например, кислорода в воде, углерода в метане и в органических соединениях. Поскольку водород химически чрезвычайно активен, он редко присутствует как несвязанный элемент.

Охлажденный до жидкого состояния водород занимает 1/700 объема газообразного состояния. Водород при соединении с кислородом имеет самое высокое содержание энергии на единицу массы: 120.7 ГДж/т. Это - одна из причин, почему жидкий водород используется как топливо для ракет и энергетики космического корабля, для которой малая молекулярная масса и высокое удельное энергосодержание водорода имеет первостепенное значение. При сжигании в чистом кислороде единственные продукты - высокотемпературное тепло и вода. Таким образом, при использовании водорода не образуются парниковые газы и не нарушается даже круговорот воды в природе.

Производство водорода.

Запасы водорода, связанного в органическом веществе и в воде, практически неисчерпаемы. Разрыв этих связей позволяет производить водород и затем использовать его как топливо. Разработаны многочисленные процессы по разложению воды на составные элементы.

При нагревании свыше 25000С вода разлагается на водород и кислород (прямой термолиз). Столь высокую температуру можно получить, например, с помощью концентратов солнечной энергии. Проблема здесь состоит в том, чтобы предотвратить рекомбинацию водорода и кислорода.

В настоящее время в мире большая часть производимого в промышленном масштабе водорода получается в процессе паровой конверсии метана (ПКМ). Полученный таким путем водород используется как реагент для очистки нефти и как компонент азотных удобрений, а также для ракетной техники. Пар и тепловая энергия при температурах 750-8500С требуются, чтобы отделить водород от углеродной основы в метане, что и происходит в химически паровых реформерах на каталитических поверхностях. Первая ступень процесса ПКМ расщепляет метан и водяной пар на водород и моноксид углерода. Вслед за этим на второй ступени "реакция сдвига" превращает моно оксид углерода и воду в диоксид углерода и водород. Эта реакцияпроисходит при температурах 200-2500С.

В 30-е годы в СССР получали в промышленных масштабах синтез-газ путем паро-воздушной газификации угля. В настоящий момент в ИПХФ РАН в Черноголовке разрабатывается технология газификация угля в сверхадиабатическом режиме. Эта технология позволяет переводить тепловую энергию угля в тепловую энергию синтез-газа с КПД 98%.

Начиная с 70-х годов прошлого века в стране были выполнены и получили необходимое научно-техническое обоснование и экспериментальное подтверждение проекты высокотемпературных гелиевых реакторов (ВТГР) атомных энерготехнологических станций (АЭТС) для химической промышленности и черной металлургии. Среди них АБТУ-50, а позднее - проект атомной энерготехнологической станции с реактором ВГ-400 мощностью 1060 МВт для ядерно-химического комплекса по производству водорода и смесей на его основе, по выпуску аммиака и метанола, а также ряд последующих проектов этого направления.

Основой для проектов ВТГР послужили разработки ядерных ракетных двигателей на водороде. Созданные в нашей стране для этих целей испытательные высокотемпературные реакторы и демонстрационные ядерные ракетные двигатели продемонстрировали работоспособность при нагреве водорода до рекордной температуры 3000К.

Высокотемпературные реакторы с гелиевым теплоносителем - это новый тип экологически чистых универсальных атомных энергоисточников, уникальные свойства которых - способность вырабатывать тепло при температурах более 10000С и высокий уровень безопасности - определяют широкие возможности их использования для производства в газотурбинном цикле электроэнергии с высоким КПД и для снабжения высокотемпературным теплом и электричеством процессов производства водорода, опреснения воды, технологических процессов химической, нефтеперерабатывающей, металлургической и др. отраслей промышленности.

Одним из наиболее продвинутых в этой области является международный проект ГТ-МГР, который разрабатывается совместными усилиями российских институтов и американской компании GA. С проектом сотрудничают также компании Фраматом и Фуджи электрик.

Получение атомного водорода.

В качестве источника атомного водорода используют вещества, отщепляющие при их облучении атомы водорода. Например, при облучении ультрафиолетовым светом йодистого водорода происходит реакция с образованием атомного водорода:

HI + hv® H + I

Для получения атомного водорода применяется также метод термической диссоциации молекулярного водорода на платиновой, палладиевой или вольфрамовой проволоке, нагретой в атмосфере водорода при давлении менее 1,33 Па. Диссоциации водорода на атомы можно достигнуть и при использовании радиоактивных веществ. Известен способ получения атомного водорода в высокочастотном электрическом разряде с последующим вымораживанием молекулярного водорода.

Физические методы извлечения водорода из водородосодержащих смесей.

Водород в значительных количествах содержится во многих газовых смесях, например в коксовом газе, в газе, получаемом при пиролизе бутадиена, в производстве дивинила.

Для извлечения водорода из водородосодержащих газовых смесей используют физические методы выделения и концентрирования водорода.

Низкотемпературная конденсация и фракционирование. Этот процесс характеризуется высокой степенью извлечения водорода из газовой смеси и благоприятными экономическими показателями. Обычно при давлении газа 4 МПа для получения 93-94%-ного водорода необходима температура 115К. При концентрации водорода в исходном газе более 40% степень его извлечения может достигать 95%. Расход энергии на концентрирование H2 от 70 до 90% составляет примерно 22 кВт.ч на 1000м3 выделяемого водорода.

Адсорбционное выделение. Этот процесс осуществляется при помощи молекулярных сит в циклически работающих адсорберах. Его можно проводить под давлением 3-3,5 МПа со степенью извлечения 80-85% H2 в виде 90%-ного концентрата. По сравнению с низкотемпературным методом выделения водорода для проведения этого процесса требуется примерно на 25-30% меньше капитальных и на 30-40% эксплуатационных затрат.

Адсорбционное выделение водорода при помощи жидких растворителей. В ряде случаев метод пригоден для получения чистого H2. По этому методу может быть извлечено 80-90% водорода, содержащегося в исходной газовой смеси, и достигнута его концентрация в целевом продукте 99,9%. Расход энергии на извлечение составляет 68 кВт.ч на 1000м3 H2.

Получение водорода электролизом воды.

Электролиз воды один из наиболее известных и хорошо исследованных методов получения водорода. Он обеспечивает получение чистого продукта (99,6-99,9% H2) в одну технологическую ступень. В производственных затратах на получение водорода стоимость электрической энергии составляет примерно 855.

Этот метод получил применение в ряде стран, обладающих значительными ресурсами дешевой гидроэнергии. Наиболее крупные электрохимические комплексы находятся в Канаде, Индии, Египте, Норвегии, но созданы и работают тысячи более мелких установок во многих странах мира. Важен этот метод и потому, что он является наиболее универсальным в отношении использования первичных источников энергии. В связи с развитием атомной энергетики возможен новый расцвет электролиза воды на базе дешевой электроэнергии атомных электростанций. Ресурсы современной электроэнергетики недостаточны для получения водорода в качестве продукта для дальнейшего энергетического использования.

Электрохимический метод получения водорода из воды обладает следующими положительными качествами: 1) высокая чистота получаемого водорода – до 99,99% и выше; 2) простота технологического процесса, его непрерывность, возможность наиболее полной автоматизации, отсутствие движущихся частей в электролитической ячейке; 3) возможность получения ценнейших побочных продуктов – тяжелой воды и кислорода; 4) общедоступное и неисчерпаемое сырье – вода; 5) гибкость процесса и возможность получения водорода непосредственно под давлением; 6) физическое разделение водорода и кислорода в самом процессе электролиза.

Во всех процессах получения водорода разложением воды в качестве побочного продукта будут получаться значительные количества кислорода. Это даст новые стимулы его применения. Он найдет свое место не только как ускоритель технологических процессов, но и как незаменимый очиститель и оздоровитель водоемов, промышленных стоков. Эта сфера использования кислорода может быть распространена на атмосферу, почву, воду. Сжигание в кислороде растущих количеств бытовых отходов сможет решить проблему твердых отбросов больших городов.

Еще более ценным побочным продуктом электролиза воды является тяжелая вода – хороший замедлитель нейтронов в атомных реакторах. Кроме того, тяжелая вода используется в качестве сырья для получения дейтерия, который в свою очередь является сырьем для термоядерной энергетики.

Литература
Справочник. "Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение”. Москва "Химия” - 1989 г.
Ю.М. Буров "Сверхадиабатические обжиговые печи” стр.6-7. "Машиностроитель”1995г. №12.

Одним из альтернативных способов получения энергоносителя является водородная энергетика. На сегодняшний момент нет четкого экономически выгодного механизма ее получения. Однако учеными ведутся активные разработки вариантов добычи водородного топлива. Основные проблемы водородной энергетики заключаются в том, что получение вещества сопряжено с необходимостью траты иных энергоносителей (нефть, электричество, газ), а также высокой угрозой образования взрывов.

Специалисты стремятся найти возможности устранения этих проблемных аспектов. Так, внимание уделяется вопросам получения водорода из воды. Учитывая, что мировой океан исчисляется миллионами тонн воды, можно считать, что источник для получения водородного топлива неисчерпаем.

Преодолевать трудности на пути к получению альтернативного источника энергии ученых побуждают высокие эксплуатационные и технологические показатели энергоносителя. Имея низкий показатель вязкости, водород без проблем транспортируется по трубам. Его можно хранить в сжиженном, газообразном состоянии. Он довольно легок, срок хранения продолжительный.

Современные технологии водородной энергетики позволяют получать качественный топливный материал с высоким коэффициентом теплоотдачи. Этот энергоноситель с легкостью можно использовать как в промышленном производстве, так и для отопления жилых зданий. Он безопасен для окружающей среды, не токсичен. Не несет ни малейшей угрозы человеку и животным. По своей сути, водород является отличным топливным материалом. И есть огромные перспективы его использования. Однако вместе с ними существуют и определенные трудности в его добыче.

На данный момент известны несколько способ получения водорода. Среди них:

• химический;
• электролиз;
• термохимический.

Все они относятся к традиционным методам. Но каждый способ сегодня является экономически и экологически нецелесообразным, по причине необходимости затраты природных ископаемых. Учитывая, что залежи природных материалов стремительно истощаются, нет смысла тратить дорогостоящие энергоносители для получения иного, пусть и дешевого.

Есть ли перспективы в будущем

Хотя водородная энергетика плюсы и минусы имеет в равной степени, ученые все же склоняются к мысли, что перспективы для ее развития имеются. Изобретение новейшего оборудования для добычи водорода поможет решить проблемные моменты. Уже сегодня есть некоторые наработки и понимание того, как удешевить процесс получения энергоносителя, снизив затраты газа.

Конечно, на пути к достижению этой цели специалистам предстоит решить не одну сложнейшую задачу. Однако обнадеживает то, что ученые имеют представление о процессе получения водорода. Остается только создать специальное оборудование, с помощью которого удастся воплотить идеи в реальность.

Справедливости ради нужно упомянуть и мнение других ученых, пессимистически настроенных по отношению к развитию водородной энергетики. По их мнению, его добыча и использование может представлять огромную угрозу для человечества. Малая изученность вещества способна стать причиной техногенной катастрофы вселенского масштаба. Правда, помимо предположений, специалисты не могут предоставить никаких четких аргументов в поддержку своей гипотезы.

Сейчас понятно только одно – водород является уникальным энергоносителем, но человечество не имеет технически совершенных способов его беспроблемной добычи.

Интерметаллич. соединений; транспортирование Н 2 к потребителю с небольшими потерями. Водородная пока не получила массового применения. Методы получения Н 2 , способы его хранения и транспортировки, к-рые рассматриваются как перспективные для водородной , находятся на стадии опытных разработок и лаб. исследований.

Выбор Н 2 как энергоносителя обусловлен рядом преимуществ, главные из к-рых: экологич. безопасность Н 2 , поскольку продуктом его сгорания является , исключительно высокая , равная - 143,06 МДж/кг (для условного углеводородного - 29,3 МДж/кг); высокая , а также низкая , что очень важно при его транспортировании по трубопроводам; практически неогранич. запасы сырья, если в кач-ве исходного соед. для получения Н 2 рассматривать (содержание в 1,39*10 18 т); возможность многостороннего применения Н 2 . м. б. использован как во многих хим. и металлургич. процессах, а также в авиации и автотранспорте как самостоятельное , так и в виде к .

Перспективно использование Н 2 для передачи энергии т. наз. хим. способами. По одному из них смесь Н 2 с СО, полученная на первой ступени каталитич. конверсии , передается к потребителю по трубопроводу и поступает в аппарат - метанатор, в к-ром осуществляется обратная экзотермич. р-ция: ЗН 2 + СО -> СН 4 + Н 2 О. Выделяемое тепло м. б. использовано для бытового и пром. теплоснабжения, а паро-газовая смесь возвращается обратно в цикл для конверсии .

Традиц. способы получения Н 2 (см. )для водородной экономически не выгодны. Для нужд водородной предполагается усовершенствовать традиц. методы и разработать новые, нетрадиционные, используя ядерную и солнечную энергию. Предлагаемое усовершенствование осн. традиц. метода получения Н 2 - каталитич. конверсии прир. и - заключается в том, что процесс проводят в , тепло подводят от высокотемпературного ядерного газоохлаждаемого реактора (ВТГР). Применение этого метода позволит более чем в 10 раз увеличить объемную скорость процесса, снизить т-ру в хим. реакторе на 150°С, уменьшить затраты на произ-во Н 2 на 20-25%. Однако ВТГР, обеспечивающие высокие т-ры (ок. 1000°С), пока находятся в стадии разработок. Др. вариант получения Н 2 - водно-щелочной под с использованием дешевой разгрузочной электроэнергии, вырабатываемой в ночное время атомной электростанцией. Расход электроэнергии на получение 1 м 3 Н 2 составляет 4,3-4,7 кВт*ч (по обычному способу 5,1-5,6 кВт*ч), напряжение на ячейке 1,7-2,0 В при плотности тока" 3-5 кА/м 2 и в до 3 МПа. Использование установок по получению Н 2 в ночное время на атомных электростанциях позволит регулировать график их суточной нагрузки и снизить себестоимость Н 2 . Полученный Н 2 может направляться на нужды промети либо использоваться как на электростанции для выработки дополнит. электроэнергии в дневное время.

Ниже описаны предлагаемые нетрадиц. методы получения Н 2 . с использованием в кач-ве (т. наз. расплавнощелочной ), твердого (твердополимерный, или ТП-электролиз), на основе ZrO 2 (высокотемпературный, или ВТ-электролиз) требует затрат электроэнергии на 30-40% меньше, чем традиц. способ. При расплавнощелочном в составляет 0,5-2,0% по массе (иногда 4%), атмосферное, т-ра определяется выбором . Использование позволяет значительно сократить расстояние между в ячейке (до 250 мкм), в результате чего в неск. раз повышается плотность тока без увеличения напряжения на ячейке . В кач-ве при ТП-электролизе можно использовать, напр., пленку из сульфированного фторопласта-4; т-ра процесса до 150°С, достижимый кпд 90%, расход электроэнергии на получение 1 м 3 Н 2 3,5 кВт*ч. наиб. перспективен ВТ-электролиз с использованием тепла от ВТГР: служит из ZrO 2 с (преим. Y 2 O 3 , CaO, Sc 2 O 3); т-ра процесса 800-1000 °С, достижимый уровень расхода электроэнергии на получение 1 м 3 Н 2 2,5 кВт*ч при плотностях тока 3-10 кА/м 2 .

Из плазмохим. методов получения Н 2 наиб. перспективен двухстадийный углекислотный цикл, включающий: 1) (2СО 2 -> 2СО + О 2), осуществляемую в плазмотроне с энергетич. эффективностью до 75-80%; 2) конверсию СО с водяным (СО + Н 2 О -> Н 2 + СО 2), после к-рой образовавшийся СО 2 возвращается в плазмотрон.

Термохим. циклы получения Н 2 представляют собой совокупность последоват. хим. р-ций, приводящих к разложению исходного водородсодержащего сырья (обычно ) при более низкой т-ре, чем та, к-рая требуется для термич. . Так, степень термич. при 2483°С составляет 11,1%. В этих циклах все , кроме водородсодержащего сырья, регенерируются. Ниже приводятся примеры термохим. циклов разложения .

Сернокислотный:

Представляют интерес также сероводородные термохим. циклы, напр.:

При использовании H 2 S вместо снижаются затраты энергии на получение Н 2 , т.к. энергия связи Н-S в значительно меньше энергии связи Н-О в , и кроме Н 2 образуется - важное хим. сырье.

Перспективен и водных р-ров СО 2 , H 2 SO 4 , HC1, HBr, H 2 S, AgCl и др. под действием ядерного излучения (жесткого, нейтронного). наиб. мощные источники такого излучения - ядерные реакторы. Для развития этого метода необходимо создать источники ядерного излучения с высокой энергонапряженностью, разработать системы, способные поглощать реагирующей средой более 50% энергии излучения и использовать ее с радиац. выходом более 10 Н 2 на 100 эВ.

Исследуются фотохим. методы получения Н 2 с использованием солнечной энергии. Осуществлен фотоэлектролиз (с раздельным получением Н 2 и О 2); метод будет представлять практич. интерес, если его кпд достигнет 10-12% (пока он составляет ок. 3%). Биофотолиз основан на том, что нек-рые (напр., хлорелла), поглощающие солнечную энергию, способны разлагать

В настоящее время большую актуальность получили вопросы поисков экологически чистого энергоносителя, высокоэффективного и дешево. Это вещество должно быть неисчерпаемым как ресурс и легкодоступным. Поиск альтернативного источника энергии все более заостряется ввиду дестабилизированной ситуации на планете, изменению климат за счет антропогенного воздействия, постепенному истощению в недрах земли привычных энергетических ресурсов и постоянное удорожание их стоимости. Источник энергии необходим не только для развития человечества, но и для самого существования на планете.

Претендентом на место универсально источника энергии является водород, который уже давно известен своими свойствами. На сегодняшний день существует множество причин для масштабного развития и широчайшего применения водородной энергетики, потенциал которой огромен.

На нашей планете запасы водорода неисчерпаемы и обладают автоматической возобновляемостью. Это снижает затраты на поиск и разработку месторождений, технологии по добыче.

Главным источником водорода на планете Земля является вода. При разложении воды образуется молекула кислорода и две молекулы водорода. Кроме воды источниками водорода могут быть газ, уголь, биомасса, причем как растений, так и отходов. Источником водорода могут быть некоторые представители флоры. Например, водоросль Chlamydomonas reinhardtii при отсутствии должного количества кислорода и серы, начинает активно вырабатывать водород. Это было обнаружено исследователем Анастасиосом Мелисом в конце 90-х годов прошлого века.

Водород образуется также в следующем процессе. При совместном сгорании водорода и кислорода образуется вода, являющая источником образования водорода. При сгорании не образуется никаких вредных веществ: нет сгоревших частиц и сажи, отсутствует тепловой выброс, исключено образование углекислого газа, что, в свою очередь, снижает вероятность увеличения парникового эффекта.

Одним из критериев больших перспектив применения водорода в качестве источника энергии служит и его широкое использование в ракетостроении как горючего компонента топлива для жидкостных ракетных двигателей. Это обусловлено отличными энергетическими показателями водорода. Энергоотдача водорода наиболее высока при его сгорании с кислородом и составляет более 120,7 ГДж на тонну. Эффективность энергетических процессов в двигателях внутреннего сгорания увеличивается более чем на 30-40% при использовании водорода, в отличии от бензина. Применение водорода в качестве топлива для двигателя внутреннего сгорания увеличивает его КПД на рекордные 50-70% по сравнению с бензиновым аналогом. В топливных элементах транспортных средств водород на 100-200% эффективнее бензина.

Водород обладает большими преимуществами и в другом краеугольном вопросе современной энергетике – экологичности. Результатом сгорания водорода является обычная вода, которая совершенно не опасна для окружающей среды. При использовании водородоменатоновых смесей в качестве топлива снижается токсичность продуктов сгорания. Смесь с содержанием порядка 30% водорода по объему (5-10% по весу), менее токсична в 2-4 раза, чем при сгорании в безводородном исполнении. При этом на 35-40% уменьшается расход топлива, а экономичность возрастает более чем на 25%. Двигатели, работающие по норме Евро-4, используют смеси топлива с 20% водорода, а по норме Евро-5 – 44-50% смеси. Стоит отметить, что современные предприятие по производству водорода не являются экологичными. Но при общем широком внедрении водорода экологическая ситуация должна стабилизироваться и со временем лишь улучшиться.

Анализируя преимущества водорода можно сказать, что перед водородной энергетикой открыто все будущее, и она аккумулирует в себе огромнейший потенциал для дальнейшего развития и применения. Мировой промышленностью производство водорода ведется достаточно давно. Водород используется для производства пластмасс, мыла, аммиака. Широкое применение водород получил в ракетно-космической промышленности, являясь наиболее оптимальным компонентом топлива с точки зрения энергетических показателей. В последние годы широкое применение водород получил как топливо для пассажирского, грузового и легкового транспорта.

Передовые мировые державы постепенно переводят на водород крупные предприятия, объекты промышленности, транспортные средства. Это страны Евросоюза, США, Япония, которые еще более 30 лет назад осознали перспективность применения водорода как источника энергии. Огромнейшим интересом водород пользуется в компаниях по производству автомобилей, которые на ежегодных выставках все чаще и чаще демонстрируют свои автомобили, работающие на водородном топливе. Конечно, широкое внедрение водорода еще не близко, но ввиду бурного роста активности вокруг него, и развития технологий, водородная революция не за горами.

Человечество осознало, что для дальнейшего существования водород может стать уникальным источником не только энергии, но и самой жизни на планете Земля.

Оглавление
1. Введение…………………………………………………………………3
Глава 1. Получение и использование водорода…………………………5
1.1 Способы хранения водорода……………………………………………6
Глава 2. Основные проблемы развития водородной энергетики………...7
2.1. Сравнение с традиционными видами энергии………………………12
Глава 3. Топливные элементы ……………………………………………13
3.1 Преимущества топливных элементов ………………………………16
Глава 4. Водородная энергетика в настоящее время ……………………21
4.1. Основные причины, препятствующие развитию водородной энергетики………………………………………………………….............23
Заключение…………………………………………………………………24
Список литературы ………………………………………………………26

1. Введение
Водородная энергетика - направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями.
С водородной энергетикой связаны надежды на глобальное переустройство мировой экономики, переход от ископаемых углеводородных энергоносителей к водороду, что открывает возможность использования в качестве неограниченной сырьевой базы водные ресурсы, а продуктами сгорания водорода являются пары воды.
Водород производится человеком искусственно. В природе Он существует в виде соединений в свободном виде практически не встречается. При производстве необходимо затратить энергию.
Для получения энергии выделяемой при сжигании одного литра бензина, потребуется 3,74 литра жидкого водорода.
В газообразном состоянии дело обстоит еще хуже. При 30 МПа требуется 9 литров водорода для получения энергии, эквивалентной одному литру бензина.
При комнатных параметрах, водород занимает в 3000 раз больший объем, чем бензин. Поэтому его необходимо сжимать, связывать или сжижать. А это дополнительная работа.
Всего 5% водорода получают электролизом. Это дороже, чем получение водорода из метана в 3-4 раза. Однако этот методом позволяет получить очень чистый водород. КПД электролиза составляет порядка 70 %. Чтоб получить водород посредством ветряной энергии необходимо затратить 3 единицы энергии ветра чтоб получить 1 единицу водородной энергии. Для солнечной энергии 9 единиц. Использование морских водорослей, для производства водорода имеет КПД 2%.
Тем не менее наличие солнечного света и потребность в энергии не всегда совпадают. Когда потребление энергии незначительное, электрическая энергия от солнечной батареи или ветреного генератора может использоваться для электролиза воды и получения водорода. Водород скапливается в баке и по мере необходимости расходуется для выработки электроэнергии в водородных электрохимических генераторах. Такая гибридная система, возможно, и будет основой для будущей энергетики.
Производство водорода требует больших затрат энергии. Тем не менее переход от углеводородов снимает проблему глобального потепления, так как не образуются парниковые газы.
С водородной энергетикой связаны надежды на глобальное переустройство мировой экономики, к переходу от ископаемых углеводородных энергоносителей к водороду, что открывает возможность использования в качестве неограниченной сырьевой базы водные ресурсы, а продуктами сгорания водорода являются пары воды. В отдаленном будущем для получения электролитического водорода предполагается использовать в основном термоядерную, солнечную и другие возобновляемые источники энергии (ВИЭ).
Внедрение в топливо энергетический комплекс (ТЭК) водородной энергетики, требует значительных затрат ресурсов и инвестиций. Задачей данной работы является показать наиболее приемлемые пути развития и внедрения водородных технологий. А так же возможные «препятствия» с которыми придётся столкнуться.
Глава 1. Получение и использование водорода
Запасы водорода, связанного в органическом веществе и в воде, практически неисчерпаемы. Разрыв этих связей позволяет производить водород и затем использовать его как топливо.
В связи с этим ставиться вопрос о получении водорода самым мало затратным образом. Ведь при некоторых условиях диссоциация происходит практических без затрат энергии. Как и где подобрать эти условия задача многих исследований и экспериментов.
При нагревании свыше 2500°С вода разлагается на водород и кислород (прямой термолиз).
Камеры сгорания летательных аппаратов сравнительно легко конвертируются на применение в качестве топлива водорода.
Использование водорода в космической технике в виде топлива имеет широкое распространение. Ранее горючим для ракет была солярка, а окислителем выступал сжижений кислород. Затем в качестве топлива выступает сжиженный водород.
В настоящее время в мире большая часть производимого в промышленном масштабе водорода получается в процессе паровой конверсии метана (ПКМ).
Так же водород применяют в газовой сварке. Так называемый «резак» тоже работает с использованием водорода.

1.1. Способы хранения водорода
Хранение и использование водорода опасно. Так водород в смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь - гремучий газ. Наибольшую взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1, или водорода и воздуха приближённо 2:5, так как в воздухе кислорода содержится примерно 21%. Также водород пожароопасное вещество. Жидкий водород при попадании на кожу может вызвать сильное обморожение.
К отрицательным свойствам водорода относиться: низкая плотность, объемная теплотворная способность, высокая температура горения.
Самый эффективный способ хранения - это баллоны. Отмечу, что целесообразно максимально согласовать во времени процессы производства водорода из традиционного топлива и его потребления, чтобы минимизировать потребность в хранении водорода.
Потенциально более эффективно хранить водород в гидридах. Гидриды - химические соединения водорода с другими химическими элементами. В настоящее время разрабатываются системы хранения на основе гидридов магния. Технологии хранения водорода далеки от стадии технологического внедрения.
Транспортировка водорода так же является проблемой в сжиженном и сжатом состоянии необходима толстая стальная стенка и изоляция. При транспортировке по трубопроводам металл подвергается так называемому «водородному охрупчиванию». При воздействии давлений появляются трещины и возникают утечки. Что может привести к аварии.

Глава 2. Основные проблемы развития водородной энергетики
1) Для разложения воды на молекулы H2 и O2 необходимо затратить в двое больше энергии, чем выделяется при сжигании водорода кислородом.
2) Огромная конкуренция со стороны уже добываемых углеводородов.
3) Необходимы специальные агрегаты которые могли бы обеспечивать столь сложный цикл: разложение воды или насыщенного пара на молекулы H2 и O2; камеры сгорания в которых осуществлялось сжигание водорода кислородом. Турбина для расширения пара высоких параметров. Не будем забывать о законе сохранения энергии, ведь даже в идеальном случае при электролизе воды и выделении теплоты при сжигании водорода энергия будет равна. На деле удельная теплота сгорания водорода равна 120,9 МДж/кг. Для выделения из воды 1 кг водорода необходимо затратить как минимум в 2 раза больше.
Весь цикл выглядел бы следующим образом:

Рис.1. Цикл установки, КС – камера сгорания, Т – турбина, ЭГ – электрогенератор.
Такую установку можно было бы использовать для покрытия пиковых графиков нагрузки. Электролизер питался бы излишней (дешёвой) энергией системы при избытках энергии, при этом газы накапливались бы в баках запасах, затем выдавал бы в сеть электрическую энергию при её дефиците.
Конечно такая установка имела очень большую стоимость. Большие температуры сгорания газов в КС, Высокие параметры пара на входе в турбину, электролизер.
Пути улучшения технологического процесса: Совершенство самого электролиза, получение водорода при помощи химических реакций и биомассы.
Само горение вполне возможно прямо в воде. При этом графические электроды на которых выделятся газы сближают, происходит горение под водой и выделение пара.
Возможно регулировать впрыски дистиллята в камеру сгорания.
То есть таким образом аккумулировать электроэнергию. Сейчас эту функцию выполняют ГАЭС.
В некоторых ситуациях водородные элементы обладают значительными техническими преимуществами по сравнению с аккумуляторами, например, при необходимости высокой отдачи мощности в короткое время. Однако в данном конкретном приложении таких преимуществ пока нет. Судя по огромному количеству научных публикаций, предлагающих все новые и новые материалы и способы для хранения водорода, удачного способа, пригодного для таких крупномасштабных хранилищ, к сожалению, не найдено.
Достигнут значительный прогресс в сетях электроснабжения в Европе, где количество мини - ТЭС значительно и каждая из них использует местный наиболее доступный вид топлива и легко может быть остановлена в случае излишней мощности, а нагрузка в сети оптимизируется автоматически, сделал эту проблему неравномерности нагрузки не столь актуальной.
Если сравнить удельную установочную цену на 2006 год, то получится картина не в пользу использования водородных элементов: цена водородных ТЭ равняется примерно 4 тыс. долларов за киловатт установленной мощности, мини- электростанция на газопоршневом двигателе Caterpillar - порядка 1 тыс. долларов за киловатт установленной мощности, бензиновый мотор-генератор – около 100 долларов за киловатт установленной мощности, газовый мотор-генератор – 30 долларов за киловатт установленной мощности. Для массовой энергетики именно она является одним из определяющих факторов.
Так же уже существуют автомобили частично работающее на воде. К клеммам аккумулятора присоединяют электролизер, между пластин которого вода. При движении автомобиля аккумулятор постоянно подзаряжается и из электролизера выделяется водород который направляется в двигатель.
Так же существуют модели автомобилей, работающие на водороде. Например, экспериментальная модель Honda FCX 3 поколения с баком водорода 156 л (содержит 3,12 кг водорода под давлением 25 МПа) проезжает 355 км .
В настоящее время широкомасштабное производство водорода из воды ограничивается отсутствием дешевых энергетических мощностей. Например, для замены во всех странах моторного топлива водородом потребовалось бы 20 – 30 тыс. млрд. кВт*ч электроэнергии, в то время как мировая выработка ее составляет примерно 15 тыс. млрд. кВт*ч.
Тем не менее для улучшения экологической обстановки в городе уже в настоящее время необходимо и можно изыскать энергетические ресурсы для получения водорода.
Здесь же возникает следующая проблема при получении электроэнергии традиционным способом атмосферу загрязняем, зато в месте использования водорода ситуация налаживается.
Сюда можно отнести использование избыточных мощностей электрогенерирующих станций в ночные часы и выходные дни, когда спадает потребность в электроэнергии. Например, только на Ленинградской АЭС потенциал неиспользованной электроэнергии составляют порядка 390 млн. кВт*ч, в год (в целом же по России – примерно 20 млрд. кВт*ч, что превышает экономию электроэнергии с переходом на летнее время). Использование указанных мощностей дало бы возможность получать около 5000 т. жидкого электролитического водорода в год или обеспечить водородом около 3900 единиц автотранспорта (в первую очередь, грузового и автобусного). Водород эффективен и в качестве присадки к моторному топливу. Например, 5 – 8 % водорода на 70 % снижают токсичность выхлопа ДВС и повышает его экономичность. В этом случае количество автотранспорта, использующего то же количество водорода, увеличивается до 11 тыс. единиц. Тогда и экономические затраты на создание водородной инфраструктуры окупятся в течение нескольких лет за счет экономии бензина и снижения экологического ущерба.
Экономически оправданным и целесообразным являлось бы использование энергетических резервов, получаемых за счет снижения удельной энергоемкости экономики (примерно на 3,5 относительных % в год). Предварительная оценка показывает, что вполне реальной представляется задача постепенного перевода автотранспорта на водород, примерно в количестве 10 тыс. единиц к 2020 г. и 20 тыс. – к 2030 г.
Для выработки электролитического водорода и его последующего сжижения потребуется около 1 млрд. кВт*ч электроэнергии (при существующей технике электролиза и сжижения), что составляет соответственно 0,1 и 0,2 % от объема потребляемой в стране в настоящее время электроэнергии. Стоимость капитальных затрат на водородную инфраструктуру (мощностью 11155 т водорода в год) составит примерно 95,7 млн. долларов. При окупаемости в течении пяти лет.
Учитывая стоимость неиспользованного бензина в ценах 2010 г. и отсутствие экологического ущерба за счет токсичности выхлопа двигателей внутреннего сгорания и отсутствия ущерба окружающей среде, наносимого при использовании углеводородов.
Развитие водородной энергетики необходимо увязывать с развитием топливо энергетического комплекса страны, экологической ситуацией, в каждом конкретном регионе.

2.1. Сравнение с традиционными видами энергии
На ТЭС основным топливом является: уголь, мазут или природный газ. Горение осуществляется при помощи воздуха в котле. Температура воздуха на выходе из котла примерно 130 С. Воздух на 78% состоит из азота. То есть значительная часть теплоты сгорания топлива расходуется на подогрев азота до 120 градусов и выброс его в атмосферу. Теплота сгорания топлива направляется на перегрев пара и дальнейший отпуск его в турбину. Затем пар проходит через паровую турбину, в конце которой происходит его конденсация. Теплота парообразования передается циркулирующей воде. Циркулирующая вода опять же отдает свою теплоту в атмосферу в результате КПД ТЭС примерно равен 37% и то в номинальном режиме. Существуют конечно и более современные циклы, в которых энергия топлива используется более полно: ТЭЦ и ПГУ, циклы с газификацией угля, особенно ПГУ-ТЭЦ.
Самой идей водородной энергетики является использование как топлива водорода (H2) и как окислителя воздуха или же в лучшем случае кислорода (O2).
Водородная энергетика является альтернативным видом энергии.
Наиболее передовым способом получения электрической энергии являются топливные элементы. В топливных элементах нет превращения химической энергии топлива в тепловую и механическую энергию. В связи с этим КПД топливных элементов в 2 раза боле чем на ТЭС, примерно 73%.

Глава 3. Топливные элементы
Наибольшее внимание исследователей, разработчиков, промышленности и инвесторов привлекают к себе топливные элементы. Топливный элемент (электрохимические генераторы - ЭХГ) – тип технологий, использующих реакцию окисления водорода в мембранном электрохимическом процессе, который производит электричество, тепловую энергию и воду, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции поддаются в него извне – в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе. КПД у топливных элементов доходит до 90%.
Американская и советская космические программы использовали ЭХГ в течение десятилетий. Топливные элементы (ТЭ) для привода автомобилей и автобусов успешно разрабатываются для транспортных средств, а также для автономных систем энергопитания. Твердополимерные (ТП) ТЭ по техническому уровню находятся на пороге коммерциализации. Однако в настоящее время их высокая стоимость (энергоустановка ~104 долл./кВт) в значительной степени сдерживает этот процесс.
Чтобы создать топливные элементы, необходимые для развития водородной энергетики, требуется большое количество палладия и металлов платиновой группы.
Водородный топливный элемент Рис.2 представляет собой устройство, преобразующее химическую энергию реакции соединения водорода с кислородом в электричество. Водород поступает на анод топливного элемента, где атомы разлагаются на электроны и протоны. Для ускорения процесса используют катализатор. Электроны поступают в электрическую цепь, создавая ток. Протоны проходят через полимерную электролитическую мембрану. Кислород из окружающего воздуха поступает на катод и соединяется с протонами и электронами водорода, образуя воду.

Рис.2. Топливный элемент, принцип действия (превращение химической энергии водорода в электроэнергию).
В простейшем топливном элементе, где используются чистый водород и чистый кислород, на аноде происходит разложение водорода и его ионизация. Из молекулы Н2 образуются два иона водорода и два электрона. На катоде водород соединяется с кислородом и возникает вода. Фактически в атмосферу выбрасывается водяной пар вместо огромного количества углекислого газа, образующегося при работе традиционных тепловых электростанций.
Первая электрическая энергия была получена с помощью топливного элемента еще в 19 веке. Однако бум вокруг водородной энергетики возник тогда, когда началось освоение космоса. В 60-е годы 20 века были созданы топливные элементы мощностью до 1 кВт для программ "Джеми" и "Аполлон", в 70-80-е годы - 10-киловаттные топливные элементы для "Шаттла". У нас такие установки разрабатывались для программы "Буран" в НПО "Энергия", которое выступало координатором всей программы, сами щелочные топливные элементы создавались в Новоуральске на электрохимическом комбинате. В те же годы были построены электростанции мощностью порядка 100 кВт на фосфорнокислотных топливных элементах. В Японии и США имеются опытные 10-мегаваттные электростанции.
Топливный элемент состоит из ионного проводника (электролита) и двух электронных проводников (электродов), находящихся в контакте с электролитом. Топливо и окислитель непрерывно подводятся к электродам - аноду и катоду, продукты (инертные компоненты и остатки окислителя, а также продукты окисления) непрерывно отводятся от них.

3.1. Преимущества топливных элементов
Сравним получение электроэнергии на ТЭС и с помощью топливных элементов. Наиболее наглядно это можно представить в виде таблицы.

Рис.3. Ступени преобразования химической энергии традиционным и электрохимическим способом.
Для создания автомобиля на топливных элементах Российский АвтоВАЗ сотрудничает с ракетно-космической корпорацией "Энергия" и предприятиями Минатома России.
Одно из направлений водородной энергетики - подземные необслуживаемые АЭС, удаленные от мест проживания людей. Именно с их помощью целесообразно получать водород из морской или речной воды в электролизерах высокого давления, а затем в сжатом или сжиженном виде по трубопроводам направлять его потребителям густонаселенных регионов. А водород, после его окисления, т. е. использования его энергии, уже в составе пресной воды возвращать в реки.
Такие АЭС целесообразно размещать в северных регионах Сибири, где в изобилии морская и речная вода, есть морские транспортные коммуникации и средства доставки крупногабаритных грузов. Такие АЭС могут более 25 лет работать без обслуживания. Кроме того, их нетрудно автоматически захоронить на глубине до 100 м после выработки ресурса.
Но существует проблема. Которая, казалось бы, может остановить почти реализованную мечту человечества о дешёвом топливе – водород, производимый и передаваемый в больших объемах взрывается.
Благодаря топливным элементам нет необходимости производить и хранить водород в больших количествах, если водород задействован в дело исключительно в виде протона. В топливных элементах происходит процесс, обратный электролизу. Распространение источников энергии, основанных на топливных элементах мощностью 15-200 кВт создаст основу для развития так называемой распределённой системы производства электроэнергии, когда производитель энергии является и её потребителем. Тем самым можно будет избавиться от многокилометровых электрических сетей и гигантских электростанций. Комбинация же «топливный элемент - тепловой насос» весьма перспективна для отопительного теплоснабжения будущего.
В последние десятилетие стало совершенно очевидным, что дальнейшее интенсивное развитие современной энергетики и транспорта ведет человечество к крупномасштабному экологическому кризису.
Развитие новой технологии производства энергии позволит Российской Федерации находиться в одном ряду с развитыми странами мира. Это действительно реальная возможность постепенного перехода экономики страны с «нефтяной иглы» на магистраль развитого будущего является создание индустрии, связанной с получением, хранением, транспортировкой водородных энергоносителей и производством различных видов топливных элементов.
Отечественная наука обладает достаточным потенциалом для реализации этого проекта. Правительство Российской Федерации понимает значимость осуществления проекта и прилагает усилия для его осуществления.
В первую очередь - вопрос цены подобного энергоносителя. По прогнозам специалистов, когда-нибудь стоимость «серийно выпускаемого» водородного топлива будет не выше цены бензина. Но когда наступит это «счастливое завтра», и не постигнет ли его судьба коммунизма, при котором, как ожидалось, будет жить каждый советский человек, - большой вопрос.
Экологичность. Сам по себе характер реакции, результатом которой должен стать выхлоп водяного пара, особых сомнений не вызывает. Но, как и в случае с ценой, процесс получения водорода в промышленных масштабах может оказаться не особенно «чистым».
Например, в США уже создают первые станции по электролизу воды, использующие ток, выработанный солнечными батареями. На первый взгляд все вроде бы очень экологично. Однако «закон сохранения сложности» работает и здесь. Для реализации таких проектов, очевидно, в огромном количестве требуются солнечные батареи. А вот «чистота» их производства, аккуратно скажем, сомнительна. Т.е., уменьшая объемы загрязнения в одном месте, человечество создает их в другом.
Создание масштабной розничной инфраструктуры. Отдельные водородные заправки в мире потихоньку появляются: в США, Германии, Японии. Однако пока это, скорее, лишь экзотика. А без их появления переход на водород для автовладельцев лишен всякого смысла: им просто негде заправляться.
Отчасти данная проблема может быть решена инициативой некоторых мировых автопроизводителей, предполагающей создать системы, позволяющих сжигать водород в двигателях внутреннего сгорания. Принципиальный выигрыш при этом состоит в том, что автомобиль сохранит способность работать и на классическом бензине.
Фактически, эта идея дублирует существующую схему двух топливных машин «бензин/газ». Это позволяет решить проблему отсутствия сети «водородных» заправок и в то же время создаст со стороны автовладельцев потенциальный спрос, необходимый для ее развертывания.
В настоящее время наблюдается рост интереса крупных компаний и государственных структур к водородным топливным элементам (ТЭ). Можно выделить две основные причины этого: высокий КПД топливных элементов (70-80%) и их экологические преимущества. С другой стороны, сдерживающими факторами выступают высокая стоимость Твердополимерных топливных элементов, отсутствие развитой инфраструктуры хранения, транспортировки и распределения водорода.
Во многих странах мира исследования в области водородной энергетики являются приоритетным направлением развития науки и техники. Под этим термином обычно понимают такой способ организации топливно-энергетического комплекса, при котором в качестве основного энергоносителя используется водород, а для выработки электроэнергии на его основе применяются топливные элементы. Они представляют собой электрохимические устройства, производящие электроэнергию без процесса горения, за счет реакции окисления водорода кислородом воздуха.
Помимо водорода в качестве топлива могут быть использованы метанол, этанол, природный газ, биомасса, уголь, аммиак и пр. Использование перечисленных видов топлив определяет конкретный тип топливного элемента и его особенности. Наибольшее практическое значение имеют в настоящий момент водородные топливные элементы.
Водород не является первичным источником энергии, как нефть или природный газ, но может быть использован в качестве энергоносителя.

Глава 4. Водородная энергетика в настоящее время
Водородная энергетика уже живет и процветает. Имеются в виду технологии конверсии углеводородов – прежде всего гидрокрекинг, а также производство синтетической нефти и моторных топлив газификация углей и т.д. В основе большинства перечисленных технологий лежит образование синтез- газа (смеси водорода H2 и угарного газа CO) из воды и углеводородного топлива и последующий синтез другого углеводорода.
Эта технология промышленно используется со времен второй мировой войны, прежде всего в Германии и ЮАР, лишенных внутренних источников нефти для экономического развития.
Процесс превращения природного газа в средние дистилляты: дизельное топливо, керосин, бензин – основан на технологии Фишера-Тропша (Ф-Т), разработанной еще в 20-е годы прошлого века. Всего 10 лет назад эта технология считалась весьма дорогостоящей и экзотической, представляющей чисто академический интерес.
Сейчас - это одна из самых перспективных энергетических технологий. Превращение произошло благодаря разработкам новых высокоэффективных катализаторов (в том числе и отечественных) и усовершенствованию технологии Ф-Т на стадии получения из природного газа промежуточного продукта – синтез-газа, в результате чего цена конечных синтезированных нефтепродуктов стала заметно ниже (около 20 долларов за баррель) и приблизилась к себестоимости природной нефти. На каждый атом углерода в угле приходится, в среднем, один атом водорода. А в нефти, тоже в среднем, два с небольшим водородных атома на один углеродный.
Для того, чтобы получить синтетическую нефть, надо изменить среднее отношение углерод/водород в исходном углеводородном сырье. А требуемый для этого водород проще всего взять из воды: можно электролизом (но это слишком дорого), поэтому чаще используется паровой риформинг. Наиболее крупнотоннажный процесс такого типа – гидрокрекинг нефти.
Именно в этой области производится и потребляется огромное количество водорода, составляющее заметную весовую долю в потребляемых нефтепродуктах.
Водородная энергия как бы запасается в виде повышения доли водорода в продуктах. Все «неудобные» углеводороды – уголь, сланцы, тяжелая и вязкая нефть и т.д. – могут быть преобразованы в более «удобный» вид и при этом более гораздо более энергоемкое топливо, например, высокооктановый бензин или аналог дизельного топлива.
При этом не требуется решать многочисленных технологических проблем, которые возникают при работе с чистым водородом.

4.1. Основные причины, препятствующие развитию водородной энергетики
1) Нет программы по разработке и производству энергетических установок, работающих на водороде.
2) Отсутствие финансирования со стороны государства в области исследований и разработок водородной энергетики.
3) Неразвитость промышленной базы для производства и последующего потребления водорода для производства электроэнергии.
4) Существующая конкуренция со стороны уже добываемых углеводородов.
5) Необходимо разработать новые технологии для развития водородной энергетики.
6) Разработать целый комплекс по производству очистке, хранению транспортировке и использованию водорода.
7) Разработать инфраструктуру в данной области
Главная цель водородной для водородной энергетики - снижение зависимости от углеводородов. Так сказать, слезть с нефтяной иглы. Если через 15 лет в результате внедрения водородной энергетики потребление нефти и газа значительно снизиться, нас ждет повышение ВВП ведь благодаря этому снизиться стоимость электроэнергии, а значит и стоимость продуктов. Так что альтернативы переходу на водородную энергетику значительны.

Заключение
Энергетика является одной из основных отраслей народного хозяйства, по уровню ее развития и потенциальным возможностям можно судить об экономической мощи страны.
Нынешнюю энергетическую ситуацию в мире можно назвать относительно благополучной благодаря наличию больших запасов ископаемого топлива.
При современных темпах роста потребления ископаемых видов топлива запасов нефти хватит минимум на 75 лет, природного газа - более чем на 100 лет, угля - более чем на 200 лет.
Надежды, которые возлагались на новые или альтернативные источники энергии, такие как энергия солнца, ветра, биоэнергия, геотермальная энергия и другие, так и остаются пока нереализованными, не внеся кардинальных изменений в структуру мирового энергобаланса Удельный вес новых или альтернативных источников энергии, исключая гидроэлектроэнергию, в ее глобальной выработке к 2020 г будет составлять около 2%.
Переход на водородную энергетику означает крупномасштабное производство водорода, его хранение, распределение и транспортировку. Водород находит применение и во многих областях, таких как металлургия, органический синтез, химическая и пищевая промышленность, транспорт 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.
Очень важно выбрать ключевое направления для развития. Работы по водородной энергетике во многих странах относятся к приоритетным направлениям социально-экономического развития. Ведется активный поиск путей перевода большинства энергоемких отраслей промышленности, на водородное топливо и на топливные элементы (ТЭ) Использование водорода в качестве основного энергоносителя приведет к созданию принципиально новой водородной экономики, станет научно-техническим прорывом, влияющим на развитие человечества в целом.

Список литературы
1. Козлов С.И. Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы / С.И. Козлов, В.Н. Фатеев. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. - 518 с.
2. Шпильрайн Э.Э. Введение в водородную энергетику / Шпильрайн Э.Э, С. П. Малышенко - издательство "Энергоатомиздат", 2012. - 262 с.
3. «Перспективы и проблемы развития водородной энергетики и топливных элементов». Программа ОАО «Норильский Никель» / Статья Георгия Лазарева, депутата Государственной думы. "ЭПРО" № 3 2007
4. Инновационные технологии в энергетике. Книга вторая. Инновационные водородные и сверхпроводниковые технологии для энергетики. Сборник статей. Под ред. О.М. Бударгина и С.П. Малышенко. М., "Наука", 2012 г. 162 стр.
5. Кузык Б.Н., Яковец Ю.В. Россия: стратегия перехода к водородной энергетике: Институт экономических стратегий, 2007. – 400 стр.