Хоккайдо, второй по величине остров Японии, занимает 20% её территории и известен снежным климатом с суровыми зимами. Здесь содержится свыше одного миллиона коров, производящих более половины молочной продукции страны, что приводит к образованию примерно 20 миллионов тонн коровьего навоза ежегодно. Город Шикаои, обеспечивающий 30% навоза и мочи региона, стал идеальным полигоном для внедрения инновационных экологических технологий.
Водород привлекает внимание как совершенно чистое топливо, поскольку при сгорании он не выделяет углерод. Он может использоваться для обогрева домов и питания автомобилей, поездов, самолётов, кораблей и даже тяжелой промышленной техники. При этом распространённые методы его получения либо основаны на ископаемом метане, сопровождающемся выбросами углекислого газа, либо требуют дорогостоящего электролиза воды с использованием возобновляемой энергии.
Запущенный в 2015 году Министерством окружающей среды Японии, проект на Хоккайдо нацелен на преобразование сельскохозяйственных отходов в водород для местного сообщества. Коровий навоз и моча с местных ферм направляются в анаэробный дигестер, где бактерии превращают их в биогаз и жидкое удобрение. Далее биогаз очищается до метана, который при паровом реформинге при температуре 800°C преобразуется в водород, угарный газ и углекислый газ, а углерод из навоза считается углеродно-нейтральным.
Производственная установка способна вырабатывать 70 кубических метров водорода (18 500 галлонов), что позволяет заправлять до 28 водородных транспортных средств в день, включая сельскохозяйственную технику, тракторы и погрузчики, для которых электрификация затруднена. Полученный водород применяется для питания и обогрева объектов, таких как осетровая ферма и зоопарк в Обихиро, а оставшийся навоз используется в качестве удобрения, а формиевая кислота — как консервант для корма.
В городе Фукуока на острове Кюсю реализована система преобразования сточных вод в водород. Вода из душей, посудомоечных машин и туалетов проходит обработку на очистном сооружении, а остаточный ил используется для получения биогаза, который затем преобразуется в водород при помощи специального предварительного этапа очистки, необходимого из-за примесей. Система, действующая с 2015 года, разработана в сотрудничестве с Kyushu University, Toyota и администрацией города Фукуока.
В 2024 году Toyota запустила первую в Японии флотилию сервисных транспортных средств на водородном топливе, включая автомобили скорой помощи, грузовики для доставки и мусоровозы. Производственная установка во Фукуоке способна вырабатывать 300 кг водорода (661 фунт) за 12 часов, что достаточно для заправки 30 грузовиков, а мусоровозы, работающие шесть ночей в неделю, собирают 1,7 тонны мусора за один рейс.
Хранение и транспортировка водорода сопряжены с серьёзными техническими вызовами. Из-за низкой молекулярной массы водорода необходимы высоконапорные резервуары, способные противостоять утечкам, хрупкости металлов и высокой горючести, а жидкий водород требует криогенных температур ниже –253°C, что приводит к значительным энергетическим затратам и инфраструктурным сложностям, особенно в условиях субнегативных зимних температур Хоккайдо.
Альтернативные источники сырья, такие как свиной или птичий навоз и кокосовая скорлупа, также находятся в стадии изучения для получения водорода. Проект под руководством инженера Мийнеша Сингха из University of Illinois Chicago демонстрирует, что использование биоchar, получаемого из смеси коровьего навоза, сахарного тростника и кукурузных оболочек, позволяет снизить энергозатраты на процесс электролиза, что открывает новые перспективы для развития круговой экономики.
Глобальный интерес к водородной экономике растёт: проекты Concord Blue по превращению отходов в энергию реализуются в Германии, Индии, Японии и США, а водные службы Великобритании внедряют прототип гоночного автомобиля на водородном топливе, созданного в сотрудничестве Warwick Manufacturing Group и Severn Trent Water. Продолжаются исследования по созданию авиационного топлива из человеческих сточных вод, демонстрируя потенциал устойчивых технологий для масштабного внедрения.
Изображение носит иллюстративный характер
Водород привлекает внимание как совершенно чистое топливо, поскольку при сгорании он не выделяет углерод. Он может использоваться для обогрева домов и питания автомобилей, поездов, самолётов, кораблей и даже тяжелой промышленной техники. При этом распространённые методы его получения либо основаны на ископаемом метане, сопровождающемся выбросами углекислого газа, либо требуют дорогостоящего электролиза воды с использованием возобновляемой энергии.
Запущенный в 2015 году Министерством окружающей среды Японии, проект на Хоккайдо нацелен на преобразование сельскохозяйственных отходов в водород для местного сообщества. Коровий навоз и моча с местных ферм направляются в анаэробный дигестер, где бактерии превращают их в биогаз и жидкое удобрение. Далее биогаз очищается до метана, который при паровом реформинге при температуре 800°C преобразуется в водород, угарный газ и углекислый газ, а углерод из навоза считается углеродно-нейтральным.
Производственная установка способна вырабатывать 70 кубических метров водорода (18 500 галлонов), что позволяет заправлять до 28 водородных транспортных средств в день, включая сельскохозяйственную технику, тракторы и погрузчики, для которых электрификация затруднена. Полученный водород применяется для питания и обогрева объектов, таких как осетровая ферма и зоопарк в Обихиро, а оставшийся навоз используется в качестве удобрения, а формиевая кислота — как консервант для корма.
В городе Фукуока на острове Кюсю реализована система преобразования сточных вод в водород. Вода из душей, посудомоечных машин и туалетов проходит обработку на очистном сооружении, а остаточный ил используется для получения биогаза, который затем преобразуется в водород при помощи специального предварительного этапа очистки, необходимого из-за примесей. Система, действующая с 2015 года, разработана в сотрудничестве с Kyushu University, Toyota и администрацией города Фукуока.
В 2024 году Toyota запустила первую в Японии флотилию сервисных транспортных средств на водородном топливе, включая автомобили скорой помощи, грузовики для доставки и мусоровозы. Производственная установка во Фукуоке способна вырабатывать 300 кг водорода (661 фунт) за 12 часов, что достаточно для заправки 30 грузовиков, а мусоровозы, работающие шесть ночей в неделю, собирают 1,7 тонны мусора за один рейс.
Хранение и транспортировка водорода сопряжены с серьёзными техническими вызовами. Из-за низкой молекулярной массы водорода необходимы высоконапорные резервуары, способные противостоять утечкам, хрупкости металлов и высокой горючести, а жидкий водород требует криогенных температур ниже –253°C, что приводит к значительным энергетическим затратам и инфраструктурным сложностям, особенно в условиях субнегативных зимних температур Хоккайдо.
Альтернативные источники сырья, такие как свиной или птичий навоз и кокосовая скорлупа, также находятся в стадии изучения для получения водорода. Проект под руководством инженера Мийнеша Сингха из University of Illinois Chicago демонстрирует, что использование биоchar, получаемого из смеси коровьего навоза, сахарного тростника и кукурузных оболочек, позволяет снизить энергозатраты на процесс электролиза, что открывает новые перспективы для развития круговой экономики.
Глобальный интерес к водородной экономике растёт: проекты Concord Blue по превращению отходов в энергию реализуются в Германии, Индии, Японии и США, а водные службы Великобритании внедряют прототип гоночного автомобиля на водородном топливе, созданного в сотрудничестве Warwick Manufacturing Group и Severn Trent Water. Продолжаются исследования по созданию авиационного топлива из человеческих сточных вод, демонстрируя потенциал устойчивых технологий для масштабного внедрения.
