Japāņi piedāvā māju energoapgādei izmantot ūdeņraža degvielas šūnas
Foto: Japāņi piedāvā māju energoapgādei izmantot ūdeņraža degvielas šūnas
Japāņu spējas atrast pielietojumu visjaunākajām tehnoloģijām ir apbrīnojamas. Tikko apguvuši ūdeņraža dzinējus un izmēģinājuši tos automašīnām, uzlecošās saules zemes inženieri jau būvē mājas, kurās elektrību un siltumu sarūpē tā dēvētā degvielas šūna, vēstī Lietišķā Diena.
Elektrības vadi ceļmalās, ko nereti pārrauj vētras izgāztie koki, sanošās augstsprieguma līnijas, kas uzdzen drebuļus un mudina ātrāk attālināties, pēc divdesmit gadiem vilciena vagonos ceļos uz krāsainā metāla savākšanas punktiem. Pēc tiem vairs nebūs vajadzības, jo elektrība tiks ražota katrā mājā. Tāda ir Japānas inženieru vīzija, un viņi dara visu iespējamo, lai tā drīz kļūtu par realitāti.
Visā Japānā jau tagad ir vairāk nekā 2200 māju, kurās elektrība tiek iegūta pilnīgi netradicionālā veidā. Lielākoties tās pieder turīgiem cilvēkiem, kuri var atļauties ieguldīt krietni dārgākās, taču videi draudzīgākās tehnoloģijās. Piemēram, ūdeņraža degvielas šūnā. Tās darbības pamatā ir ķīmiska reakcija - ūdeņradis reaģē ar skābekli, veidojot ūdeni. Procesa laikā tiek ražota elektrība, ko novada uz akumulatoru un var izmantot visu elektroierīču darbināšanai.
Pagaidām ūdeņraža tehnoloģija ir dārga un nepietiekami efektīva, taču tās izmantošana rada par trešdaļu mazāku piesārņojumu, nekā ražojot elektrību hidroelektrostacijās.
Ūdeņraža sliktā slava
"Sākumā es biju mazliet noraizējies, ka tas radīs manai ģimenei neērtības. Piemēram, neļaus nomazgāties vannā," aģentūrai AP stāsta 45 gadus vecais uzņēmējs Masanori Naruse. Būdams celtniecības kompānijas vadītājs, viņš viens no pirmajiem valstī uzbūvēja savai ģimenei pat Japānas standartiem neparasti modernu māju.
Arī uzņēmēja sieva, divu bērnu māte Tomoko sākumā visvairāk baidījās, ka "kaut kas var uziet gaisā". Ūdeņradim ir slikta slava, jo tas biežāk ticis piesaukts saistībā ar avarējušo dirižabli Hindenburg un ūdeņraža bumbu. Taču tagad ģimenē ikdienā neviens pat neatceras, ka viņu mājai nav vajadzības pēc kopējā elektrotīkla.
Elektrības vadu vietā pie šīs mājas durvīm atrodas čemodāna izmēra degvielas šūna un ūdens sildītājs. Elektrības ražošanas procesā degvielas šūna rada pietiekami daudz siltuma, lai uzsildītu ūdenstilpnes saturu. Tas tiek iepludināts radiatoru sistēmā un silda māju.
Arī degviela pašai šūnai neaizņem pārāk daudz vietas pagalmā. Skābeklis tiek ņemts no gaisa, bet ūdeņradi iegūst no dabasgāzes tajā pašā kastē, kur atrodas degvielas šūna. Vienīgais ļaunums, ka ūdeņraža ražošanas laikā rodas indīgais oglekļa monoksīds. Tādēļ cita ierīce pelēkajā čemodānveidīgajā kastē piejauc tam skābekli un rada oglekļa dioksīdu jeb plaši zināmo izplūdes gāzi, kāda izplūst no automašīnu izpūtējiem. Lai arī tas piesārņo atmosfēru, oglekļa dioksīds nav indīgs.
Jāuzsver, ka pilnīgi bez ārējas palīdzības degvielas šūna vēl nevar iztikt. Tai vajadzīga enerģija, lai sāktu ražot elektrību. Kad pirmie uzkrājumi izveidoti, tā var sākt apgādāt pati sevi.
Tomēr pat tad visa procedūra kopā saražo mazāk siltumnīcas efektu izraisošo gāzu nekā elektrības iegūšana jebkurā citā veidā. Pārapdzīvotajā Japānā tas ir ārkārtīgi svarīgi un ar katru gadu nozīmīgāk kļūst arī visās citās valstīs.
Gāzi par ūdeņradi
M.Naruse ir pilnīgi pārliecināts, ka ūdeņraža tehnoloģija ir apkures un elektrības nākotne visās valstīs, kur vien ir vajadzīga māju apsildīšana. Lielākajā daļā Japānas un Rietumeiropas pilsētu ir nepieciešamie priekšnoteikumi degvielas šūnas uzstādīšanai. Dzīvokļi ir aprīkoti ar dabasgāzes padevi, ko lielākoties izmanto pārtikas gatavošanā. Ja daļu no gāzes novadītu uz degvielas šūnu, tad elektrības pieslēgums vairs nebūtu vajadzīgs. Katrs mājokļa īpašnieks pats spētu saražot tik daudz strāvas, cik viņam nepieciešams. Tas arī būtu racionālāk, jo, transportējot pa vadiem, daļa elektrības aiziet zudumā.
Problēmas gan varētu rasties ar dabasgāzi. Tā ar katru gadu kļūst dārgāka, un, ja pieprasījums būtiski pieaugtu, tirgotāji nekautrētos "uzskrūvēt cenas" vēl augstāk. Tehnoloģijas izplatīšanos varētu aizkavēt arī tas, ka ASV centralizēta gāzes padeve nemaz nav ikdienišķa parādība. "Es sagaidu, ka daļā māju tiks izmantota šī tehnoloģija, taču būs jāpaiet ļoti ilgam laikam, lai to pielietotu ievērojams skaits namīpašnieku," perspektīvā izgudrojuma izredzes plašajā Ziemeļamerikā skeptiski vērtē Dienvidkarolīnas universitātes elektrotehnikas profesors Rodžers Dugals.
Pašlaik lielākās problēmas sagādā degvielas šūnas darbības ilgums. Tas ir salīdzinoši īss - tikai trīs gadi. Taču tehnoloģijas uzlabojas un jau tagad ūdeņraža ģenerators ir ļoti izdevīgs. M.Naruses ģimene, apgādājot ar elektrību visas ierīces, ieskaitot gaisa kondicionētāju, un apsildot māju, ietaupa 95 ASV dolārus mēnesī.
Privātā uzpildes stacija
Ja amerikāņi nepieņems šo sistēmu, tad cerības uz lētu degvielas šūnu saruks. Japāņu uzņēmējs M.Naruse uzstādīja jauno elektrības ražotāju par nepilniem desmit tūkstošiem ASV dolāru. Viņam vēl tika testa versija, jo ražotāji Matsushita Electric Industrial degvielas šūnas komerciālu ražošanu sāks tikai nākamgad. Pie līdzīga projekta strādā arī Toyota Motor, kas vispirms izstrādāja ūdeņraža dzinēju automašīnām un nesen pievērsās mājām, un Honda. Kad visu korporāciju garabērni nāks pasaulē, to cenai jākrītas. Taču finansiāli pieejama ikvienam degvielas šūna kļūs tikai tad, kad tā būs ikdienišķa parādība. Tieši tādēļ ražotāji ir ieinteresēti apgādāt milzīgo ASV tirgu.
Autoražošanas koncerni ūdeņraža ģeneratoru izstrādāšanā piedalās ne tikai tāpēc, ka viņiem ir zināšanas, bet arī tāpēc, ka cer tādējādi popularizēt ūdeņraža auto. Ja katrs autosaimnieks pats spētu saražot viņam vajadzīgo ūdeņradi, tad pagaidām dārgo automašīnu izmantošana kļūtu lētāka.
Japānas valdībai šis šķiet pieņemams risinājums elektroapgādes problēmu risināšanai. Tā kā pilsētas aug aizvien lielākas, spēkstacijām kļūst aizvien grūtāk saražot elektrību visiem patērētājiem. Tādēļ Tokija atvēlējusi degvielas šūnas uzlabošanai 309 miljonus dolāru un plāno līdz 2020.gadam ar to aprīkot desmit miljonus māju jeb ceturtdaļu no visiem japāņu mitekļiem.
Visā Japānā jau tagad ir vairāk nekā 2200 māju, kurās elektrība tiek iegūta pilnīgi netradicionālā veidā. Lielākoties tās pieder turīgiem cilvēkiem, kuri var atļauties ieguldīt krietni dārgākās, taču videi draudzīgākās tehnoloģijās. Piemēram, ūdeņraža degvielas šūnā. Tās darbības pamatā ir ķīmiska reakcija - ūdeņradis reaģē ar skābekli, veidojot ūdeni. Procesa laikā tiek ražota elektrība, ko novada uz akumulatoru un var izmantot visu elektroierīču darbināšanai.
Pagaidām ūdeņraža tehnoloģija ir dārga un nepietiekami efektīva, taču tās izmantošana rada par trešdaļu mazāku piesārņojumu, nekā ražojot elektrību hidroelektrostacijās.
Ūdeņraža sliktā slava
"Sākumā es biju mazliet noraizējies, ka tas radīs manai ģimenei neērtības. Piemēram, neļaus nomazgāties vannā," aģentūrai AP stāsta 45 gadus vecais uzņēmējs Masanori Naruse. Būdams celtniecības kompānijas vadītājs, viņš viens no pirmajiem valstī uzbūvēja savai ģimenei pat Japānas standartiem neparasti modernu māju.
Arī uzņēmēja sieva, divu bērnu māte Tomoko sākumā visvairāk baidījās, ka "kaut kas var uziet gaisā". Ūdeņradim ir slikta slava, jo tas biežāk ticis piesaukts saistībā ar avarējušo dirižabli Hindenburg un ūdeņraža bumbu. Taču tagad ģimenē ikdienā neviens pat neatceras, ka viņu mājai nav vajadzības pēc kopējā elektrotīkla.
Elektrības vadu vietā pie šīs mājas durvīm atrodas čemodāna izmēra degvielas šūna un ūdens sildītājs. Elektrības ražošanas procesā degvielas šūna rada pietiekami daudz siltuma, lai uzsildītu ūdenstilpnes saturu. Tas tiek iepludināts radiatoru sistēmā un silda māju.
Arī degviela pašai šūnai neaizņem pārāk daudz vietas pagalmā. Skābeklis tiek ņemts no gaisa, bet ūdeņradi iegūst no dabasgāzes tajā pašā kastē, kur atrodas degvielas šūna. Vienīgais ļaunums, ka ūdeņraža ražošanas laikā rodas indīgais oglekļa monoksīds. Tādēļ cita ierīce pelēkajā čemodānveidīgajā kastē piejauc tam skābekli un rada oglekļa dioksīdu jeb plaši zināmo izplūdes gāzi, kāda izplūst no automašīnu izpūtējiem. Lai arī tas piesārņo atmosfēru, oglekļa dioksīds nav indīgs.
Jāuzsver, ka pilnīgi bez ārējas palīdzības degvielas šūna vēl nevar iztikt. Tai vajadzīga enerģija, lai sāktu ražot elektrību. Kad pirmie uzkrājumi izveidoti, tā var sākt apgādāt pati sevi.
Tomēr pat tad visa procedūra kopā saražo mazāk siltumnīcas efektu izraisošo gāzu nekā elektrības iegūšana jebkurā citā veidā. Pārapdzīvotajā Japānā tas ir ārkārtīgi svarīgi un ar katru gadu nozīmīgāk kļūst arī visās citās valstīs.
Gāzi par ūdeņradi
M.Naruse ir pilnīgi pārliecināts, ka ūdeņraža tehnoloģija ir apkures un elektrības nākotne visās valstīs, kur vien ir vajadzīga māju apsildīšana. Lielākajā daļā Japānas un Rietumeiropas pilsētu ir nepieciešamie priekšnoteikumi degvielas šūnas uzstādīšanai. Dzīvokļi ir aprīkoti ar dabasgāzes padevi, ko lielākoties izmanto pārtikas gatavošanā. Ja daļu no gāzes novadītu uz degvielas šūnu, tad elektrības pieslēgums vairs nebūtu vajadzīgs. Katrs mājokļa īpašnieks pats spētu saražot tik daudz strāvas, cik viņam nepieciešams. Tas arī būtu racionālāk, jo, transportējot pa vadiem, daļa elektrības aiziet zudumā.
Problēmas gan varētu rasties ar dabasgāzi. Tā ar katru gadu kļūst dārgāka, un, ja pieprasījums būtiski pieaugtu, tirgotāji nekautrētos "uzskrūvēt cenas" vēl augstāk. Tehnoloģijas izplatīšanos varētu aizkavēt arī tas, ka ASV centralizēta gāzes padeve nemaz nav ikdienišķa parādība. "Es sagaidu, ka daļā māju tiks izmantota šī tehnoloģija, taču būs jāpaiet ļoti ilgam laikam, lai to pielietotu ievērojams skaits namīpašnieku," perspektīvā izgudrojuma izredzes plašajā Ziemeļamerikā skeptiski vērtē Dienvidkarolīnas universitātes elektrotehnikas profesors Rodžers Dugals.
Pašlaik lielākās problēmas sagādā degvielas šūnas darbības ilgums. Tas ir salīdzinoši īss - tikai trīs gadi. Taču tehnoloģijas uzlabojas un jau tagad ūdeņraža ģenerators ir ļoti izdevīgs. M.Naruses ģimene, apgādājot ar elektrību visas ierīces, ieskaitot gaisa kondicionētāju, un apsildot māju, ietaupa 95 ASV dolārus mēnesī.
Privātā uzpildes stacija
Ja amerikāņi nepieņems šo sistēmu, tad cerības uz lētu degvielas šūnu saruks. Japāņu uzņēmējs M.Naruse uzstādīja jauno elektrības ražotāju par nepilniem desmit tūkstošiem ASV dolāru. Viņam vēl tika testa versija, jo ražotāji Matsushita Electric Industrial degvielas šūnas komerciālu ražošanu sāks tikai nākamgad. Pie līdzīga projekta strādā arī Toyota Motor, kas vispirms izstrādāja ūdeņraža dzinēju automašīnām un nesen pievērsās mājām, un Honda. Kad visu korporāciju garabērni nāks pasaulē, to cenai jākrītas. Taču finansiāli pieejama ikvienam degvielas šūna kļūs tikai tad, kad tā būs ikdienišķa parādība. Tieši tādēļ ražotāji ir ieinteresēti apgādāt milzīgo ASV tirgu.
Autoražošanas koncerni ūdeņraža ģeneratoru izstrādāšanā piedalās ne tikai tāpēc, ka viņiem ir zināšanas, bet arī tāpēc, ka cer tādējādi popularizēt ūdeņraža auto. Ja katrs autosaimnieks pats spētu saražot viņam vajadzīgo ūdeņradi, tad pagaidām dārgo automašīnu izmantošana kļūtu lētāka.
Japānas valdībai šis šķiet pieņemams risinājums elektroapgādes problēmu risināšanai. Tā kā pilsētas aug aizvien lielākas, spēkstacijām kļūst aizvien grūtāk saražot elektrību visiem patērētājiem. Tādēļ Tokija atvēlējusi degvielas šūnas uzlabošanai 309 miljonus dolāru un plāno līdz 2020.gadam ar to aprīkot desmit miljonus māju jeb ceturtdaļu no visiem japāņu mitekļiem.