Водородная установка ученых МФТИ сократит углеродный след в атмосфере | Новости науки

Автоматизированный гибридный энергокомплекс (АГЭК) разработали ученые МФТИ в рамках Сахалинского водородного полигона, который реализуется совместно с «РусГидро» и правительством Сахалинской области. Установка позволила снизить выбросы углекислого газа, частично заменив дизельное топливо на возобновляемые источники. Масштабирование технологии позволит полностью исключить дизельную генерацию в труднодоступных объектах, снизив углеродный след в атмосфере, сообщили в пресс-службе МФТИ.

Только в 2024 году глобальные выбросы углекислого газа достигли 41,6 млрд тонн, при этом значительная часть приходится на сжигание ископаемого топлива.

В видеоролике показано глобальное распределение и изменение концентрации углекислого газа в средней тропосфере по данным инфракрасного зонда атмосферы (AIRS) аппарата Aqua NASA в период с 2002 по 2022 годы. Тенденция роста продолжается и сегодня.

В России, где подавляющее большинство удаленных объектов зависит от дизельных генераторов, эта проблема стоит особенно остро. Например, на Сахалине активно работают тысячи вышек сотовой связи, чтобы обеспечить интернетом населенные пункты с численностью до 500 человек. При этом энергоснабжение только одной вышки требует нескольких тонн дизельного топлива в год, при сжигании которого образуется большое количество парниковых газов. К тому же его поставка затруднена из-за удалённости и погодных условий.

Чтобы сократить углеродный след и при этом обеспечить связью население в отдаленных регионах, ученые МФТИ совместно с партнерами разработали инновационную систему водородного электроснабжения на базе возобновляемых источников и водородной системы хранения энергии (СНЭ). Она позволяет частично, а в дальнейшем и полностью заменить традиционное дизельное топливо на комбинацию солнечных панелей, ветрогенераторов и водород за счёт использования водородных топливных элементов.

«Водород планируется вырабатывать из солнечной энергии на электролизерах, которые стоят в Южно-Сахалинске на площадке СКБ САМИ. Рядом с вышкой сотовой связи планируется установить контейнерное решение по выработке электроэнергии из водорода, который будет доставляться 1-2 раза в год из Южно-Сахалинска в системе хранения водорода контейнерного типа в сжатом состоянии под давлением 350 бар. Водород должен позволить сократить (а в дальнейшем — обнулить) использование дизельного топлива. Предлагаемое решение после отработки на Сахалине можно тиражировать на другие изолированные вышки сотовой связи. В настоящий момент общее число работающих на дизельном топливе вышек сотовой связи в России превышает 25000 штук, на части из них водородные системы хранения энергии могут быть оправданным решением», — рассказал Владислав Карасевич, директор по научной работе инжинирингового центра автономной энергетики МФТИ.

Первую установку ввели в эксплуатацию в сентябре 2024 года в поселке Озерки в Южно-Сахалинске.

«Внедрение системы позволило снизить углеродные выбросы на 0,83–1,42 тонны углекислого газа в год в зависимости от режима работы. В будущем мы расширим возможности установки, чтобы полностью заменить дизельную генерацию на вышке в поселке Огоньки», — рассказал Юрий Васильев, генеральный директор инжинирингового центра автономной энергетики МФТИ.

Сахалинский эксперимент — первый шаг к использованию водородных решений для декарбонизации телеком-инфраструктуры в рамках Сахалинского полигона. В будущем ученые планируют применить их для энергоснабжения поселков, объектов МЧС и даже транспорта.

Результаты работы опубликованы в журнале Энергетическая политика.