соглашение между Российской академией наук и ГМК Норильский никель в области водородной энергетики и топливных элементов. - Геннадий Месяц - Интервью - 2003-12-10

10 декабря 2003 года

В прямом эфире радиостанции "Эхо Москвы" Геннадий Месяц, вице-президент РАН

Эфир ведет Алексей Дыховичный

А. ДЫХОВИЧНЫЙ У нас в гостях Геннадий Месяц, вице-президент РАН. Здравствуйте, Геннадий Андреевич.

Г. МЕСЯЦ Здравствуйте.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Тема у нас следующая, очень интересная, соглашение между РАН и "Норильским никелем" в области водородной энергетики. Водородная энергетика, начнем, я думаю, с того, что это такое, в чем суть химической реакции, что она дает. Начнем с сути химической реакции, энергетика понятно, энергия, это альтернатива бензину и чему угодно, нефти и т.д. Но в чем суть химической реакции? За счет какой химической реакции предполагается получать энергию?

Г. МЕСЯЦ Эта реакция известна уже давно, впервые это было показано еще в 1830 г., речь идет о том, что ион водорода соединяется с кислородом, образуется молекула воды, образуется кроме того два электрона. Эти два электрона фактически дают электрическую энергию. Но самое интересное, что продуктом такого соединения является обычный водяной пар.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Т.е. выхлоп, грубо говоря?

Г. МЕСЯЦ Водяной пар или просто жидкая вода, в зависимости от того, в каком топливном элементе это происходит. Т.е. схема чрезвычайно проста, но реализация, конечно, очень сложна, потому что возникает очень много технологичных, научных проблем.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Водород обычный? Это не дейтерий, тритий?

Г. МЕСЯЦ Нет, это обычный водород, действительно, это H2, молекула водорода используется в качестве сырья этой энергетики, но этот водород использоваться может в виде жидкого водорода в соответствующих баллонах, сжатого водорода. Но известно, что хранение водорода, обращаться с водородом нужно очень осторожно, потому что есть много проблем, он очень текуч, кроме того, взрывоопасен, поэтому одна из главных проблем водородной энергетики, собственно говоря, состоит в том, чтобы водород не хранить в баллонах, не хранить в виде резервуаров жидким, а получать непосредственно при помощи химических реакций в самом электрическом генераторе. Это, может быть, половина всех проблем, как этот водород получать, из чего получать, это должно быть эффективно, это должно быть с высоким КПД, для некоторых случаев нужен очень чистый, например, несколько молекул на тысячу молекул водорода примесей должно быть, т.е. только в таких случаях может работать. Поэтому здесь очень-очень много проблем, которые нужно решать. Это и есть задача, которая будет решаться в академии наук.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Вы отчасти, я так понимаю, ответили на тот вопрос, который у меня возник. Почему реакция, которая известна, 170 лет тому назад была открыта, даже более, как я понял, в школе мы проходили, что с водородом нужно обращаться очень аккуратно, потому что при соединении с кислородом та же самая химическая реакция, может произойти взрыв, то это все известно давным-давно, и только сейчас ученые всерьез начали разрабатывать этот альтернативный источник энергии. Почему так долго?

Г. МЕСЯЦ Во-первых, разрабатывать начали не только сейчас. По-настоящему разработки начались фактически с начала так называемой космической эры, потому что все основные деньги, которые были вложены в создание электрических генераторов с использованием водорода, это были 60-е гг., при разработке американской программы "Аполло", в 70-е гг. при разработке нашей советской программы "Буран", где требовались десятки киловатт установленной мощности электрической энергии, которые были бы дополнительными источниками питания вместо солнечных батарей. Поэтому заделы были сделаны тогда, но это, конечно, все было очень дорого, тогда на это особо не обращали внимания, но сейчас, когда чувствуется, что приближается пора, завершается эпоха, так сказать, угля и нефти, предполагается, что в течение сотни лет она точно завершится; кроме того, некоторые страны не имеют у себя угля, газа и нефти, поэтому они считают альтернативные источники. Американцы провозгласили две программы, свободные автомобили и свободная энергия, freedom car и freedom energy. Они хотели бы быть независимыми от многих стран, где они получают нефть. Предполагается, что где-то к 2020 году, американцы выделяют достаточно много средств, практически все автомобили будут работать на водородных электрических двигателях.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Сейчас уже есть реально функционирующие автомобили на водородных двигателях?

Г. МЕСЯЦ Безусловно, имеются реально функционирующие автомобили на водородных двигателях, примерно в 20 городах работают опытные автобусы на водородных двигателях. У нас АвтоВАЗ на двух выставках выставлял на водородных двигателях автомобили, на базе "Лады". Кроме того, ЗИЛ делал микроавтобусы, выставлял тоже. Но дело в том, что пока что это еще только опытные образцы, это пока все очень дорого.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Дорогие, да?

Г. МЕСЯЦ Они очень дорогие. Дело в том, что сейчас стоимость установленного киловатт-часа электрической энергии примерно 3 тыс. долларов, это высшее достижение. Для того, чтобы иметь автомобиль, нужно примерно 100 долларов за установленный киловатт-час. Для того, чтобы иметь автономные источники электроэнергии, т.е. мини-электростанции, которые будут обслуживать один дом и т.д., для этого нужно как минимум 1000 долларов за установленный киловатт-час. Это как раз та проблема, которая и стоит сейчас перед учеными. Нужно, во-первых, существенно удешевить. Во-вторых, существенно увеличить сроки службы. Для этого требуется очень серьезные фундаментальные исследования.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Мы в России с этими исследованиями отстаем, идем на уровне, что происходит с нами?

Г. МЕСЯЦ С нами происходит вот что, в советское время очень много внимания этой проблеме уделялось, была большая программа государственного комитета по науке и технике СССР, последний сборник был выпущен в 88 году, это восьмой сборник научных трудов, был большой научный совет, который возглавлял покойный академик Легасов. Очень много институтов этим занималось. Но надо сказать, что после того, как у нас прекратилось серьезное финансирование этих денег, многие институты стали работать по международным контрактам. Работая по международным контрактам, фактически и кадры, и оборудование было сохранено, это сейчас очень важно, потому что мы сейчас можем начинать не с нуля, а начинать уже с хорошего уровня. Я должен сказать, что в академии наук порядка 20 институтов, которые работают в самых различных направлениях. Это хранение водорода, это получение водорода, это катализ, причем катализ химический, катализ плазменный и т.д., непосредственно получение самих электрических генераторов с мощностью от единицы до десятков киловатт. Поэтому уровень у нас хороший. Но дело в том, что уровень хороший, но поскольку денег мало, то, во-первых, работает мало лабораторий, мы, конечно, еще существенно отстаем по технологии, по срокам службы и прочее. Но я думаю, что сейчас, если мы начнем эту программу, мы ее начинаем уже, не только подписано соглашение, как вы сказали, но вчера был президиум РАН вместе с правлением "Норильского никеля", уже подписана научная программа.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Т.е. поэтапно?

Г. МЕСЯЦ Поэтапно, да. Подписана научная программа, она состоит из 5 пунктов, в ближайшее время мы уже будем заключать контракты с нашими институтами. Я думаю, что программа, такая задача поставлена, эта программа перерастет в государственную программу, потому что мы хотели бы, чтобы эта программа была обсуждена на совете по науке и высоким технологиям при президенте РФ, который ее возглавляет. Мы надеемся, что где-то в январе-феврале это произойдет, и эта программа, возможно, станет государственной программой, т.е. государственная программа, которая будет финансироваться частично из бюджета, а частично, как я думаю, из средств крупных компаний, которые в принципе заинтересованы в этом. Это Газпром, нефтяные компании, конечно, "Норильский никель", у которого, конечно, самый главный интерес в том, чтобы использовать очень много производимого у них палладия. Палладий является ключевым элементом во всей этой энергетике.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Я хотел спросить, "Норильский никель" в данной ситуации выступает, это как бы для них меценатство или это диверсификация бизнеса? Занимались добычей полезных ископаемых, а вот еще и в науку, высокие технологии. Или это профильный бизнес для них?

Г. МЕСЯЦ Мне кажется, что здесь все сложнее. Первое, для них это, безусловно, профильный бизнес, потому что у них более половины мирового производства палладия.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ О палладии в этой химической реакции пока вы нам не сказали.

Г. МЕСЯЦ Я вам несколько слов скажу, какая там роль палладия. Они производят больше половины палладия, кроме того, три четверти запасов палладия в мире находится у нас. "Норильский никель" купил, как известно, два завода, связанных с палладием в США, поэтому сейчас для них очень важно, чтобы они не просто продавали палладий, цены кстати на который очень колеблются, то дороже золота, то существенно дешевле золота, но дело в том, что продавать палладий уже в виде технологического продукта, предположим, катализаторов, мембран, различных медицинских препаратов, существенно дороже можно продавать, выгоднее продавать. Для них это, конечно, бизнес, но, с другой стороны, я все же общаюсь много с представителями, с правлением, с Прохоровым Михаил Дмитриевичем, у меня такое ощущение, что государственные люди, они понимают, что они должны начать. Для нас это очень важно, это такой пилотный проект, новая организация научной работы, потому что наши институты активно работают в промышленности. В прошлом году мы заработали половину средств бюджета, 10 млрд. бюджет, 5 млрд. мы получили на связях с промышленностью, в том числе и зарубежной промышленностью. Но впервые крупное предприятие, каким является "Норильский никель", непосредственно выходит на академию наук, потому что это комплексная проблема, нужно привлекать очень много институтов, они понимают, что только мы можем им гарантировать, с одной стороны, качество результата, а с другой стороны, мы будем четко отслеживать, какие коллективы хорошо работают, кому надо помочь, кого надо усилить, потому что у нас есть собственные рычаги административные, кадровые и т.д.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Геннадий Андреевич, я так понимаю, что здесь вы, РАН, соревнуется, конкурирует с колоссальным количеством других исследовательских по всему миру лабораторий, кто быстрее решит те конкретные проблемы, которые стоят сейчас перед вами. Решили проблему, патент получили и все, и короли. Правильно?

Г. МЕСЯЦ Это неправильно, проблем так много, что очень многие компании мира объединяются для совместной работы. Только что завершилось международное совещание на уровне министров и зам. министров государств, в том числе был зам. министра науки и промышленности РФ Мазуренко, было подписано соглашение, порядка 20 стран, о взаимном обмене информацией и сотрудничестве в области водородной энергетики. Я уже не говорю о том, что просто крупнейшие автомобильные фирмы объединяются, делают совместные автомобили. Примерно тысяча компаний в мире сейчас работает. И естественно, что мы в России тоже должны объединяться и сотрудничать. Просто получить патент на тот или иной процесс, на то или иное оборудование это еще не решение проблемы. Слишком много крупных глобальных проблем, которые нужно решать, в том числе фундаментальные.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Геннадий Месяц, вице-президент РАН, у нас в гостях, мы говорим о водородной энергетике и уже о программе научных работ, которая согласована между РАН и "Норильским никелем". Сейчас новости на "Эхе", через 5 минут продолжим.

НОВОСТИ

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Мы продолжаем, Геннадий Месяц, вице-президент РАН, у нас в гостях. Мы говорим о соглашении между РАН в глобальном смысле и "Норильским никелем" в области водородной энергетики, мы говорим о водородной энергетике, о том, что проблем, вы до новостей сказали, что проблем колоссальное количество, их надо решать, решают огромное количество всевозможных научных исследовательских лабораторий.

Г. МЕСЯЦ Да, порядка тысячи лабораторий мира.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ И мы во все это дело вроде бы тоже, если деньги будут, кстати, сколько нужно денег, какой объем инвестиций необходим? Наверное, дорогое оборудование, да?

Г. МЕСЯЦ И дорогое оборудование, и дорогой эксперимент, дорогие препараты, которые для этого нужно использовать, я могу сказать только американские цифры, на 10 лет они предполагают из бюджета использовать примерно 5.5 млрд., примерно в 10 раз больше предполагают использовать от частных фирм на всю эту технологию.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Т.е. 55 млрд. долларов?

Г. МЕСЯЦ Да, у них предполагается, по заявлению президента Буша, к 2020 году практически все автомобили использовать водородные двигатели, т.е. это будет электрический двигатель, в качестве выхлопа которого будет обычный водяной пар. Сейчас уже, я уже сказал, что имеются автобусы, имеются автомобили, но они пока очень дорогие. Известно, что много фирм в Японии разрабатывают, в частности, по прессе, насколько мне известно, японский премьер-министр в лизинг берет водородный автомобиль, примерно 5 тыс. долларов в месяц платит, говорят, что очень неплохо все это выглядит.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Какой объем инвестиций необходим РАН, чтобы работать над этой проблемой? Сколько "Норильский никель" обещает?

Г. МЕСЯЦ Предполагаемые инвестиции, понимаете, ведь нужно все раскручивать, сразу денег так много нет, но надо сказать, что уже промышленность России вкладывает деньги в эти работы. Насколько мне известно, АвтоВАЗ примерно 7-8 млн. долларов регулярно использует для развития этого направления с точки зрения автомобильного транспорта. По предположительным оценкам, около миллиарда рублей будет выделено на будущий год в качестве первого взноса в эту работу, она рассчитана, конечно, на несколько лет. Наша главная задача, сама водородная энергетика очень широкое понятие, это не только создание электрических генераторов, это и просто сжигание водорода в двигателе внутреннего сгорания для увеличения КПД. Много всяких проблем, но мы решили сосредоточиться только на той части водородной энергетики, которая приводит к получению электричества. Это наиболее важно, потому что в автомобилях, в основном, тоже предполагается, что сначала тоже будет все преобразовываться в электрическую энергию, потом электрический двигатель будет вращать колеса, таким образом будет двигатель работать. И поэтому ближайшие задачи, которые ставятся в течение примерно трех лет, это попытка создания коммерческого образца переносной электрической станции, мобильной экономной электрической станции, которая может использоваться в отдельных домах для того, чтобы обеспечивать кондоминиумы и т.д. Надо просто иметь в виду, что этот рынок может быть и в России большой, потому что половина территории России не охвачена единой энергетической системой, т.е. РАО "ЕЭС" фактически распределяет электрическую энергию только на половине территории России. Вторая половина фактически осталась пока без таких систем, имеются отдельные маленькие станции. Поэтому не только мы считаем, но так считает, насколько мне известно, руководство "Норильского никеля", что можно иметь достаточно большой рынок и в России. Поэтому мы полагаем, что в течение 3-4 лет мы можем создать совместно с промышленностью, академией наук и "Норильским никелем", промышленными предприятиями создать коммерческий образец, который будет распространяться и в России, и за рубежом.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Американцы к 2020 г. планируют заменить все существующие автомобили свои, я правильно понимаю?

Г. МЕСЯЦ Так декларируется.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Это через 17 лет, я так по Москве смотрю, у нас очень много машин 17-летнего возраста ездит, это буквально завтра. А то, что вы рассказываете, это все фантастика.

Г. МЕСЯЦ Дело в том, что предельно допустимая концентрация выбросов у американцев все время снижается, т.е. фактически, например, в Калифорнии уже невозможно ездить на обычных автомобилях. Поэтому сейчас очень большая работа идет по совершенствованию двигателей внутреннего сгорания, чтобы они более эффективно работали, очень большая работа ведется по очистке выхлопных газов, чтобы ликвидировать окиси серы, окиси азота. Я просто знаю по тому, как мои сотрудники, мои коллеги, я являюсь директором института электрофизики, долго был директором института точной электроники в сибирском отделении, работают там именно над этими проблемами. Это очень серьезная и важная проблема, потому что как только в законодательстве будет прописано, что предельно допустимая концентрация должна быть такой-то, значит, существенно ниже, чем сейчас, то даже такие дорогие автомобили, как сейчас, со стоимостью порядка 1000 долларов за установленный киловатт, в общем, будут использоваться, потому что другого выхода не будет.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Геннадий Андреевич, очень интересно, а американцы декларируют к 2020 году все машины будут заменены. А что мы готовы декларировать на сегодняшний день?

Г. МЕСЯЦ Я лично, например, ничего другого, кроме того, что я сказал, ничего декларировать не могу, я не знаю, какие будут государственные инвестиции. Насколько мне известно, в прошлом году было только две небольшие программы министерства науки и промышленности, где-то порядка 20 млн. руб., из промышленных программ, насколько я уже сказал, АвтоВАЗ и часть денег в России мы получаем от международного научно-технического центра, часть лабораторий получает деньги от Газпрома. Поэтому мне кажется, что декларировать и называть какой-то срок создания наших отечественных автомобилей массового производства мы, конечно, не можем. Во всяком случае, при тех деньгах, которые есть. Но самое важное понимать проблему, самое важное знать, что происходит, чтобы можно было быстро покупать лицензии и воспринимать, мы же вообще можем минимум научных знаний, которые должны быть у любой страны, это понимание того, что происходит вообще в науке. Это мы должны иметь.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Те соглашения, которые вы подписали с "Норильским никелем", та программа научных работ, что это такое? Это дает возможность науке, вам вырваться и пойти в ногу вместе с американцами теми же самыми или же этого недостаточно, слишком мало, капля в море?

Г. МЕСЯЦ Я думаю, что мы сможем вырваться и идти в ногу с Европой, думаю, что со многими странами Европы по уровню. Надо просто иметь в виду, что на науку из-за определенной специфики развития науки в России, учитывая, что огромные вложения были сделаны в советское время, мы можем делать многие работы за относительно меньшие деньги, делать их очень хорошо. Можно еще отнести сюда и довольно низкие зарплаты и т.д. Поэтому, безусловно, речь идет о том, чтобы создать отдельные элементы, понимаете, ведь каждый электрический двигатель состоит из отдельных элементов. Это топливный элемент, с которым нужен определенный электролит различного типа, необходима система преобразования газа, получения водорода, необходима система очистки газа, чтобы чистый водород шел, система утилизации отходов, потому что в некоторых случаях получаются вредные отходы, их нужно преобразовывать тоже и т.д. Наша сейчас задача состоит в том, чтобы, первое, приобрести нужное оборудование для исследований, второе, работать над созданием отдельных элементов, даже в начале конкурентных, а потом уже сравнивать, какие из них подходят, в конечном счете, сделать уже эффективный электрический двигатель в пределах примерно, такой диапазон мощностей, от киловатта до 25 киловатт. Кроме того, мы будем работать над автономными небольшими электрическими источниками, которые могут быть для мобильных телефонов, для ноутбуков и т.д.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Очень многие спрашивают, насколько безопасны эти двигатели, работающие на водороде, в частности Петр беспокоится, а влажность не увеличится ли?

Г. МЕСЯЦ Нет, влажность не увеличится, я думаю, эти выбросы по сравнению с общей атмосферой, конечно, ничтожны.

А. ДЫХОВИЧНЫЙ Спасибо вам. Геннадий Месяц, вице-президент РАН, был у нас в гостях, мы говорили о соглашениях, которые РАН и "Норильский никель" подписали, соглашения в области водородной энергетики, программа научных работ. Удачи вам, спасибо вам большое.