CC BY
1650Транспортировка водорода
О.К. Алексеева,
начальник отдела Института водородной энергетики и плазменных технологий НИЦ «Курчатовский институт», к.ф.-м.н., С.И. Козлов,
главный научный сотрудник ООО «Газпром ВНИИГАЗ», д.т.н., В.Н. Фатеев,
зам. директора по научно-организационной работе НИЦ «Курчатовский институт», профессор, д.х.н.
В статье подробно рассказано об основных методах транспортировки водорода, используемых в настоящее время, - в газообразном состоянии по трубопроводным системам или с помощью специального наземного транспорта, а также в криогенных цистернах в сжиженном виде. Анализируются возможности использования действующей сети газопроводов природного газа, подчеркивается необходимость проведения комплексных НИОКР по исследованию материалов современных трубопроводов. Кратко рассмотрены перспективы транспортировки водорода в связанном виде в твердых или жидких носителях. Проанализированы достоинства и недостатки основных способов транспортировки водорода, существующие проблемы и пути их решения.
Ключевые слова: водород, методы транспортировки, трубопроводы, носители, жидкий водород, топливо.
Hydrogen transportation
O.K. Alexeeva, S.I. Kozlov, V.N. Fateev
For large-scale hydrogen use as alternative fuel problems of hydrogen transportation to the points of use must be solved. Hydrogen can be transported as compressed gaseous hydrogen or liquid hydrogen and also as «bound» hydrogen in carriers. The paper describes in detail main current transportation technologies -gaseous hydrogen via pipelines or using special trucks, liquid hydrogen in cryogenic tanks. The potential of using existing natural gas pipelines is analyzed; the need for modern pipeline material complex research is emphasized. Prospects of hydrogen transportation in solid or liquid carriers are briefly outlined. Disadvantages and advantages of main transportation methods, existing problems and ways to solve them have been analyzed.
Keywords: hydrogen, transportation technologies, pipelines, carriers, liquid hydrogen, fuel.
Водород и водородосодержащие смеси рассматриваются как перспективное топливо для транспорта. Для широкомасштабного применения водорода необходимо решить проблемы, связанные с его транспортировкой.
Водород можно транспортировать к месту его использования в газообразном или жидком состояниях (рис. 1), а также с помощью твердых или жидких носителей, которые содержат водород в связанном виде [1]. Носителями могут служить гидриды металлов, наноструктуры, жидкие углеводороды и другие богатые водородом соединения. К носителям не относят природный газ, этанол, метанол и др., считающиеся сырьем для производства водорода. В настоящее время водород в основном транспортируется в газообразном состоянии по трубопроводным системам или с помощью трейлеров, оснащенных специальными трубами-контейнерами под давлением, а также в сжиженном виде в криогенных автомобильных и железнодорожных цистернах [1-5]. У каждого из этих вариантов есть свой рациональный диапазон применения.
Транспортировка газообразного водорода
Крупнейшие производители водорода в США Air Products, Praxair, Air Liquide, BOC Group, коллективно управляющие 80 заводами по производству водорода, большую часть его поставляют потребителям по трубопроводной системе, хотя доступ к ней ограничен несколькими регионами (Калифорния, Техас, Луизиана, Индиана) [6]. Там, где нет доступа к трубопроводу, используются специальные транспортные средства.
Транспортировка газообразного водорода по трубопроводам
Существуют несколько вариантов трубопроводной транспортировки газообразного водорода:
• по специальным водородным трубопроводам;
• по существующим трубопроводам природного газа.
Специальные водородные трубопроводы. Создание специальных трубопроводных систем для транспортировки водорода не является новой проблемой. Городские газопроводы начали эксплуатироваться еще в 1830 г., при этом содержание водорода в перекачиваемом газе достигало 55 % и каких-либо особых проблем это не вызывало. Ревизия старых водородных сетей, эксплуатируемых в течение 30 лет, показала отсутствие в них значительных коррозионных повреждений [7].
Первый магистральный водородный трубопровод был введен в действие в 1938 г. в Германии (табл. 1). Этот трубопровод эксплуатируется более полувека без каких-либо аварий [8]. В настоящее время в мире имеется около 16 тыс. км водородных трубопроводов. Самый длинный, 400 км, связывает Антверпен и Нормандию [2]. В США, Германии, Англии, Франции и других странах эксплуатируются водородные трубопроводы длиной 200...300 км под давлением 0,5...3 МПа и выше [8-10].
Необходимо отметить, что за все годы работы водородных трубопроводных систем в Северной Америке и
Завод по производству водорода
Установка сжижения
Жидкий водород t= -253°С, р = 0,7 МПа
Компрессорная установка
Трубопроводная система
Газообразный водород р = 18 МПа
Рис. 1. Транспортировка жидкого и газообразного водорода
Европе не наблюдалось проблем, связанных с водородным охрупчиванием и безопасностью [11]. Однако капитальные вложения, необходимые для создания трубопровода, делают этот метод наиболее дорогим и целесообразным лишь при регулярном и значительном потреблении водорода, когда строительство газопровода окупится в приемлемые сроки.
Рациональное давление для магистральной транспортировки водорода с учетом его физико-химических свойств составляет 7...14 МПа [12], например, в США водородные трубопроводы работают под давлением 3,5.10 МПа [5].
Распределительные сети имеют меньший диаметр труб и работают под низким давлением (в США р = 0,03.1,4 МПа [5]). Однако для заправочных станций и энергоустановок требуются более высокие давления на входе, поэтому давление в распределительных сетях, по-видимому, должно быть выше, чем в линиях распределения природного газа - 1,4.2,8 МПа [5].
В трубопроводах низкого давления (0,1 МПа и ниже) скорость газа составляет 10 м/с, а в магистральных (6.8 МПа) - в два раза больше [8,12]. При одинаковых диаметрах трубы и перепаде давления скорость потока водорода почти в три раза выше, чем у метана. Удельная стоимость транспортировки водорода снижается с увеличением дальности. Так, при увеличении расстояния с 8 до 100 км стоимость снижается на порядок.
Стоимость новых водородных газопроводов весьма высока, причем трудозатраты и затраты на материалы составляют примерно 70 % от стоимости строительства. Поэтому актуальными задачами сегодняшнего дня являются создание новых металлических, неметаллических и композитных материалов, а также разработка технологий нанесения тонких барьерных покрытий на поверхность труб.
Внутреннее покрытие предназначено для уменьшения поверхностной концентрации водорода на стали.
Таблица 1
Действующие водородные трубопроводы [9]
Компания Место нахождения Пропускная способность, м3/сут. Длина, км Диаметр, м Давление, МПа Годы ввода
Praxair Техас Нью-Джерси Индиана 2830 170 140 - 0,2 - 1970-е
Air Products Техас Луизиана 1130 850 200 0,1...0,3 0,34.5,52 1970-е
ChemischeWerk Huls Германия 2830 220 0,1...0,3 2,48 1938
ICI, Teeside Англия 566 16 - 5,17 1970-е
Air Liquide Франция, Бельгия 480 340 0,1 10,14 1980-е
Shell Canada ЭсоНог^ АВ 2490 9 0,8 0,45 2002
Исследования диффузии водорода в многослойной трубе, внутреннее покрытие которой создано на основе армированного полиамида, а трубная сталь и внешнее покрытие - на основе полиуретана, показали, что существующие полимерные и стекловолоконные материалы не могут повысить срок службы трубопроводов более чем на 10 лет [13].
Армированные пластиковые трубопроводы - перспективная альтернатива стальным трубопроводам по техническим характеристикам и стоимости. Обычно они состоят из внутренней непроницаемой барьерной трубы или лейнера 1, защитного 2 и промежуточного 3 покрытий, композитных слоев 4 из стекло- или углеродных волокон, внешних барьерного слоя 5 и защитного покрытия 6 (рис. 2).
Такие трубы обладают высокой прочностью на сжатие, выдерживают продольные деформации, что упрощает их доставку. Они могут быть намотаны на катушки большого диаметра (рис. 3). В многослойную конструкцию могут быть включены сенсоры с дистанционным управлением для мониторинга технического состояния в реальном времени.
Для изготовления лейнеров могут применяться такие полимерные материалы как полиэтилен, полиамид, дифтористый поливинилиден. Водородопроницаемость этих материалов определяет объем утечек водорода из трубопровода. Однако большинство испытаний проводится на пленках, и результаты могут не распространяться на реальные лейнеры.
Сравнение результатов измерений проницаемости образцов полиэтилена высокого давления, применяемого в
трубах и лейнерах емкостей для хранения водорода под высоким давлением в диапазоне температур 10...60 °С [15], с опубликованными данными для пленок показало, что проницаемость последних несколько выше при всех температурах, то есть можно считать, что потери водорода из таких трубопроводов будут малы - менее 0,1 % от передаваемого объема.
Суммарные капиталовложения для такого трубопровода из полиэтилена примерно такие же, как и для трубопровода из 16-дюймовых стальных труб [16].
Существующие трубопроводы природного газа. При транспортировке природного газа через каждые 100.120 км расходуется примерно 0,3 % объема перекачиваемого природного газа на компрессорных станциях для поддержки движения. Оценим энергозатраты на транспортировку водорода и природного газа при их передаче потребителю по одному и тому же трубопроводу с учетом вязкостей водорода и метана при равных потоках энергий [17].
Необходимая для перекачки мощность N (Вт)
я _2 А К „2 1 2е
ЛГ = У0Др = -£>2уДр = ^£>2у-
(1)
где Vo - объемный поток, м3/с; Др - перепад давления, Па; D - диаметр трубопровода, м; v - скорость газа, м/с;
р - плотность газа, кг/м3; Ъ, =
0,312 Ые"
коэффициент сопро-
тивления; Ре = рvD/ц - число Рейнольдса; п = 0,25 - для турбулентного течения газа в трубе; ц - динамическая вязкость, Па<.
Поток энергии по трубопроводу (Дж/кг) е = УоР Ну, (2)
где HV - высшая теплота сгорания транспортируемого газа.
Из (1), (2) получим отношение мощностей (энергопотребления), необходимых для перекачки водорода и метана:
14
М-сн4
Рсн4 Рн2
я„
чЗ-П
я„
"Н2 у
Из-за низкой плотности водорода скорость потока должна быть увеличена примерно в три раза. Хотя рост сопротивления потоку частично компенсируется различием
в вязкости, для передачи по трубопроводу равного количества энергии в виде водорода требуется примерно в 4,6 раза больше энергии, чем для природного газа (рис. 4) [17], и при транспортировке на расстояние 2,5.4 тыс. км будет передано только 80.70 % исходного водорода.
Использование действующей сети газопроводов природного газа для транспортировки водорода является существенной составляющей будущей водородной экономики. В настоящее время единая система газоснабжения (ЕСГ) ОАО «Газпром» располагает значительно большей энергопередающей мощностью, чем сети электропередачи, и в принципе подготовлена к приему водорода и его смесей с другими горючими газами. ЕСГ - крупнейшая в мире система транспортировки газа - представляет собой уникальный технологический комплекс, включающий объекты добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения газа. ЕСГ обеспечивает непрерывный цикл поставки газа от скважины до конечного потребителя.
В состав ЕСГ входят более 160 тыс. км магистральных газопроводов, 215 линейных компрессорных станций общей мощностью газоперекачивающих агрегатов в 42 тыс. МВт, 25 подземных хранилищ газа (ПХГ). Благодаря централизованному управлению, большой развет-вленности и наличию параллельных маршрутов транспортировки ЕСГ обладает большим запасом надежности и способна обеспечивать бесперебойные поставки газа даже при пиковых сезонных нагрузках [18]. Кроме того, распределительные газопроводы ОАО «Газпром» подходят к 79750 населенным пунктам России (-514,2 тыс. км). Таким образом, большинство условий, необходимых для транспортировки водорода, к настоящему времени уже создано. Однако в настоящее время ЕСГ загружена полностью и, по-видимому, использование существующей сети газопроводов реально только в переходный к водородной экономике период, но для использования смеси водорода и природного газа необходимо будет создание недорогих и эффективных технологий разделения газов и очистки водорода [5].
Экспериментальные исследования возможности транспортировки водорода с использованием стальных трубопроводов для природного газа [19] показали, что потери водорода из системы в 3-3,5 раза больше по объему потерь природного газа, но поскольку теплота сгорания водорода примерно в 3 раза больше, то энергетические потери примерно одинаковы. Интересно отметить, что за
6 мес. эксперимента случаев самовоспламенения при его утечке через арматуру не было, и материалы трубопроводов и уплотнений изменений не претерпели.
Тем не менее вопрос о возможном водородном охруп-чивании стальных конструкций остается в центре внимания [1, 20-22]. Существующая инфраструктура природного газа в таком виде, как она есть, может оказаться непригодной для транспортировки и распределения водорода в силу использования недостаточно качественного металла в этих системах. Для окончательных выводов о пригодности существующих газотранспортных систем для перекачки водорода необходимо проведение комплексных НИОКР по исследованию материалов современных газопроводов. Выполнение таких НИОКР особенно актуально с учетом того, что передача энергии по газопроводу в виде водорода на расстояния 2.3 тыс. км в 2-4 раза экономичнее передачи энергии по линиям электропередач. Перекачка водорода по трубопроводному транспорту обладает еще и тем преимуществом, что водород можно накапливать и хранить в подземных и наземных хранилищах под давлением и доставлять потребителям в нужное время в нужном количестве.
Транспортировка газообразного водорода наземным транспортом
Газообразный водород обычно транспортируется в стальных цилиндрических контейнерах под давлением до 20 МПа [8, 12]. Такие емкости доставляют к месту потребления водорода на автомобильных или железнодорожных платформах. Канадская фирма FIBA Canning Inc. [23] предлагает различные трейлеры с цилиндрами, на которых возможна перевозка примерно от 100 до 700 кг водорода при давлениях 16.24 МПа. Стоимость перевозки сжатого водорода грузовиками достаточно высока - немного меньше, чем по трубопроводу, из-за низкой плотности водорода.
Трейлеры для перевозки водорода под давлением эффективны для удовлетворения потребностей мелких потребителей, и высокая стоимость доставки может компенсироваться отсутствием потерь [2]. В настоящее время доставка газообразного водорода на трейлерах - самый простой способ, особенно в тех районах, где нет трубопроводов [6]. Он также удобен для доставки на заправочные автостанции, когда трейлеры с водородом остаются на местах, и при этом не требуется постоянно действующая инфраструктура для хранения газообразного водорода.
В последнее время некоторые исследователи рассматривают также вариант доставки на грузовиках (трейлерах) «холодного газа». Например, предлагают перевозить газообразный водород при 35 МПа и 90 К в композитных трубах-контейнерах на трейлерах [24]. Это позволит увеличить вместимость и в то же время снизить затраты на сжижение. Способ перспективен для доставки водорода на заправочные станции.
Транспортировка жидкого водорода
Создание криогенных комплексов сжижения водорода, его длительного хранения и транспортировки по железным и шоссейным дорогам началось в 60-е годы
прошлого века в связи с использованием жидкого водорода в качестве топлива для ракетно-космических систем [25].
Сжижение водорода весьма энергоемкий процесс и, следовательно, дорогой, но транспортные расходы для жидкого водорода минимальны [1, 2]. Технология перевозки водорода автотранспортом, включая меры безопасности, достаточно разработана. В СССР были созданы автомобильные цистерны ТРЖВ-20 (вместимость 20 м3) и ТРЖВ-24 (24 м3) для транспортировки жидкого водорода на большие расстояния [12]. В настоящее время ОАО «Кри-огенмаш» под заказ выпускает автомобильные цистерны вместимостью 25 и 45 м3 для транспортировки жидкого водорода (рис. 5, табл. 2) [26, 27].
Цистерна оборудована сложными системами заправки и выдачи жидкого водорода, удовлетворяющими отечественным и европейским требованиям по безопасности и включающими комплекс предохранительных клапанов, разрывных мембран, магистралей продувки чистым газообразным азотом или вакуумирования перед заправкой водородом. Кроме того, цистерна оборудована и эффективными волногасителями.
При транспортировке жидкого водорода в автоцистернах неизбежны потери, вызванные непрерывным испарением водорода и обусловленные выполнением технологических операций. При одноразовом захолажи-вании автоцистерны теряется до 15 % водорода от объема емкости, причем захолаживание производится не менее 2 раз в год. Потери от несовершенства вакуумной теплоизоляции цистерны составляют 0,5%/сут. от ее объема. С учетом того, что из цистерны отбирается не весь водород
Таблица 2
Основные технические характеристики цистерны ЦТВ 45/1,0 [9]
Вместимость, м3 45
Рабочее давление, МПа 1,0
Масса хранимого водорода, кг 2740
Потери водорода от испарения, кг/ч (%/сут.) 1,375 (1,0)
Масса изделия, кг 21760
Габаритные размеры, мм 15700x2500x3700
(некоторое количество жидкого водорода остается для охлаждения), то для цистерны вместимостью 4,5 т потери составляют около 8,2 т/год. При каждой заправке автоцистерны имеются потери, связанные с испарением первой порции водорода. По оценкам это ~ 4 %, то есть при вместимости 4,5 т они составляют ~ 180 кг. Потери на создание перепада давления между установкой сжижения и емкостью составляют примерно 1,5 % [12].
Цистерны для жидкого водорода изготавливают либо цилиндрическими, либо сферическими. Крупные емкости обычно делают сферическими для снижения потерь на испарение.
Автоцистернами жидкий водород перевозят на расстояния более 1,6 тыс. км.
Специалисты компании BMW создали несколько моделей-прототипов автомобилей на жидком водородном топливе, хранящемся в специальных баллонах, в которых потери массы водорода на испарение снижены до 1,5%/сут. [28]. Компания BMW считает сжиженный водород самым удобным видом топлива для перспективных автомобилей [29].
Железнодорожный транспорт для перевозки жидкого водорода используют довольно ограниченно. В криогенных железнодорожных цистернах потери водорода примерно такие же, как и в автоцистернах. В настоящее время ОАО «Криогенмаш» предлагает заказчикам железнодорожные цистерны для водорода вместимостью 100 м3. Цистерны укомплектованы арматурным шкафом и устройствами, обеспечивающими безопасность перевозок [26].
До настоящего времени опыт транспортировки жидкого водорода на большие расстояния морскими танкерами в мире отсутствует. Лишь в рамках космической программы NASA жидкий водород для заправки ракет-носителей перевозился на специальной барже на расстояние около 100 км. Однако США, Япония, Южная Корея и другие страны имеют большой опыт перевозки в танкерах сжиженного природного газа. Этот опыт, безусловно, будет использован при создании морских танкеров для перевозки жидкого водорода.
В отечественной космической отрасли накоплен значительный опыт создания больших криогенных комплексов. В ОАО «Криогенмаш» были созданы криогенные средства транспортировки жидкого водорода на значительные расстояния, комплексы для стендов наземной отработки двигателей ракет-носителей и разгонных блоков и их заправки на стартовых позициях. Это опыт может послужить базой для развития одного из направлений отечественной водородной энергетики [26].
Транспортировка водорода с помощью носителей
Транспортировка с помощью носителей при использовании существующей инфраструктуры позволила бы избежать многих проблем, связанных с доставкой водорода в газообразном или жидком видах, и снизить затраты [1].
Носители должны удовлетворять следующим требованиям [5]:
• сохранять фазовое состояние в заданном диапазоне температур и давлений;
• обеспечивать высокую объемную и массовую плотности по водороду;
• обеспечивать простую разгрузку водорода;
• быть экологически безопасными.
В качестве эффективных носителей водорода рассматриваются водородоемкие химические соединения, например, аммиак и углеводороды. Из них водород получают посредством химических реакций. Так, при нормальной температуре аммиак сжижается при давлении 1,0 МПа и его можно транспортировать по трубам и хранить в жидком виде (температура сжижения аммиака -239,76 К, критическая температура 405 К). Водород из аммиака получают посредством его каталитического разложения при температуре 527.627 К и атмосферном давлении:
NH3 ^ 1/2^ + 3/2Н2 .
Для получения 1 кг водорода необходимо 5,65 кг аммиака.
Преимущества хранения и транспортировки водорода в форме аммиака и углеводородов на дальние расстояния, в том числе по трубопроводам, состоят в возможности
высокой плотности водорода (до 100 кг/м3). Однако в этих формах хранения водорода среда хранения используется, в основном, однократно. При выделении водорода также выделяется экологически безопасный продукт (например, азот в случае аммиака). Носители не надо возвращать на новую заправку, но побочный продукт должен быть безвредным и практически не иметь цены.
Существуют и «перезаряжаемые» носители, содержащие водород, которые транспортируют на топливную станцию, где из них выделяют водород, а затем возвращают для новой заправки. К таким носителям относятся, например, гидриды металлов. При использовании в качестве носителей гидридов металлов целесообразно применять одинаковые гидриды в отдающей и принимающей водород системе, тогда теплота, выделяемая принимающей системой, может быть использована для выделения водорода из системы доставки.
В качестве возможных носителей водорода, кроме традиционных аммиака, жидких углеводородов, гидридов металлов, в последнее время рассматривают и новые материалы - водородные клатраты, наноструктуры. Однако основные результаты их изучения относятся к
Таблица 3
Основные способы транспортировки водорода
Способ транспортировки Достоинства Недостатки
Газообразный водород по трубопроводам
Трубопроводный транспорт • Наибольшая рентабельность для больших объемов водорода • Отсутствие термодинамических ограничений для снижения затрат на транспортировку • Низкое энергопотребление • Безопасность транспортировки • Безопасность для окружающей среды • Использование существующих трубопроводных систем для природного газа и нефти • Накапливание и хранение в ПХГ под давлением и подача по газопроводам потребителям в нужное время в нужном количестве • Большие капиталовложения в строительство специальных трубопроводов • Очень высокая стоимость транспортировки при малых объемах • Сложная и дорогая процедура получения разрешений на землеотвод, строительство и т.п. • Необходимость комплексных НИОКР по исследованию водородостойкости существующих трубных сталей, особенностей ПХГ, созданию новых материалов, арматуры, компрессоров и др.
Контейнерные перевозки • Отсутствие потерь водорода • Не требуется создания инфраструктуры хранения на месте потребления • Целесообразность только для мелких потребителей • Высокая стоимость транспортировки
Жидкий водород
Криогенные цистерны • Высокая энергетическая плотность и небольшой объем • Относительная дешевизна и эффективность криогенных цистерн • Минимизация необходимости компримирования в местах потребления • Большое энергопотребление и высокая стоимость • Невозможность снижения стоимости при длительном использовании • Сложность обращения с криогенными жидкостями
Водород в связанном состоянии
Носители • Минимальная стоимость транспортировки в перспективе • Использование существующей инфраструктуры • Умеренные давления и температуры в системе доставки • Возможность снижения стоимости хранения • Сложность применения на местах из-за необходимости трансформации для разгрузки • Повышенное энергопотребление • Возможность попадания примесей в газообразный водород • Наличие холостого пробега носителя на перезарядку • Необходимость проведения комплексных НИОКР, в том числе по обеспечению безопасности и влиянию на окружающую среду
возможности хранения водорода [30], а технологических решений использования их для транспортировки водорода пока нет.
Сравнительный анализ существующих методов транспортировки водорода
Достоинства и недостатки основных способов транспортировки водорода сведены в табл. 3 [1, 5, 31].
По-видимому, в период развития водородной энергетики будут использоваться в разной степени все рассмотренные способы транспортировки водорода. Комбинация этих способов может быть использована на разных этапах развития рынка в зависимости от способов производства водорода.
Трейлеры со специальными контейнерами под давлением могут быть использованы на начальном этапе перехода к водородной экономике, потому что потребности в водороде будут относительно небольшими, а этот способ позволяет избежать потерь водорода при транспортировке.
Доставка водорода в криогенных автоцистернах является наиболее экономичной для средних по объему потребителей. Возможна транспортировка относительно больших количеств водорода (больше, чем для трейлеров с контейнерами под давлением) и доставка водорода во все географические зоны.
Трубопроводные системы наиболее целесообразны для транспортировки водорода в районы с высокими
потребностями в нем по мере того, как все больше производственных мощностей будет подключаться к сети.
Экономическая целесообразность всегда будет диктовать предпочтительный способ доставки. Например, газораспределительные линии сложнее создать в городских районах. Сценарий доставки может быть таким: передача по трубопроводу от центрального завода к терминалу, от которого доставка будет продолжена на трейлере в трубах, в криогенных цистернах или на грузовом транспорте в носителях.
При выборе способов транспортировки водорода необходимо учитывать и аспекты безопасности [32, 33]. Один из ключевых моментов относится к возможному нарушению энергоснабжения больших масс населения. Техногенные катастрофы и системные аварии могут быть вызваны природными явлениями (например, ураганом, землетрясением, цунами), ошибочными действиями персонала, террористическими актами. В связи с этим использование последних достижений науки и техники (прочные пластиковые трубы, сенсоры с дистанционным управлением и др.) для создания новых подземных трубопроводов представляется особенно целесообразным. Потребуется разработка программ патрулирования трубопроводов (возможно, отличная от существующей для природного газа), правил обеспечения безопасности при земляных работах и др. Транспортировка водорода по подземным трубопроводам предпочтительна и с точки зрения безопасности населения (в том числе и при угрозе терроризма).
Литература
1. Козлов С.И., Фатеев В.Н. Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы / Под ред. Е.П. Велихова. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. - 520 с.
2. Simbeck D.D., Chang E. «Hydrogen supply: Cost estimates for hydrogen pathways. Scoping analysis» SFA Pasific Jul. Mountain View, CA 2002.
3. Joseph T. Hydrogen Fuel Air Products and Chemicals, Inc.Allentown, PA NGV TF Washington D.C. August 4, 2005.
4. A review of potential hydrogen production and delivery costs H2NET Hydrogen Energy Systems 2002 www.h2net.org.uk/Events/Systems_2002/Systems_2002. htm
5. FreedomCAR & Fuel partnership. Hydrogen Delivery Technologies Roadmap 5 November 2005.
6. http://transpowerusa.com/zero_emission_solutions/hydrogen_delivery_ systems.html
7. H.G. Tissen Ber. Komforschungslage. 1974. Bd.1093.
8. Wurster R. and Zittel W. Hydrogen Energy. Published at the Workshop on Energy technologies to reduce CO2 emissions in Europe: prospects, competition, synergy, Energieonderzoek Centrum Nederland ECN, Petten, April 11-12, 1994.
9. Leighty B., Hirata M., O'Hashi K., Benoit J. IRHTDF. ASM Materials So;utions Conference and Expo 18-20 October 04, Columbus, OH.
www.leightyfoundation.org/files/hydrogen_trans_facility_s04.pdf
10. Wurster R. Hydrogen Road Vehicles and their Refuelling Infrastructure Strategic Considerations And The European Situation in Regulations & Standards H2IT Associazione italiana idrogeno e celle a combustibile 16 April 2004 http://www.hy-web.de/Knowledge/article/H2-RS_Infrastructure_H2IT-Seminar_LBST_RWurster_ 16APR2004.pdf
11. Ogden J., Dennis E., Steinbugler M., Strohbehn J. Hydrogen Energy Systems Studies. Final Report. Princeton University. 1995.
12. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение. Справ. изд. Под ред. Д.Ю. Гамбурга, Н.Ф. Дубровкина. - М., Химия, 1989. - 672 с.
13. Composite agency. Analysis&simulation expertise. Mar.2008 Polyamide Relining of a High Strength Steel Pipeline.
http://www.composite-agency.com/messages/Polyamide_Relining_Steel_ Pipeline_Hydrogen.pdf
14. Smith B., Frame B., Eberle C., Anovitz L., Armstrong T. Fiber-Reinforced Polymer Pipelines for Hydrogen Delivery Pipelines for Hydrogen Delivery. Oak Ridge, Tennessee.May 16, 2007 DOE Hydrogen Program Review.
15. Smith B., Frame B., Anovitz L., Armstrong T. Fiber-Reinforced Polymer Pipelines for Hydrogen Delivery. FY 2007 Annual Progress Report DOE Hydrogen Program III.E.3. - Р. 319.
16. Mintz M., Ringer M. H2 Delivery analysis. 2005 DOE Hydrogen Program Review. May 25, 2005.
17. Eliasson B., Bossel U. The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak? http://www.woodgas.com/hydrogen_economy.pdf
18. http://www.gazprom.ru/articles/article12687.shtml
19. Jasionovski W.J. et al. Gas distribution equipment in hydrogen service. Int.J. Hydrogen Energy 5 (1980) 323-336.
20. Нечаев Ю.С. Актуальные проблемы старения, водородного охрупчива-ния и стресс-коррозионного поражения сталей и эффективные пути их решения // Альтернативная энергетика и экология. - 2007. - № 11 (55). - С. 108-117.
21. Sofronis P., Robertson I.M., Johnson D.D. FY 2010 Annual Progress Report DOE Hydrogen Program III.10 Hydrogen Embrittlement of Pipeline Steels: Fundamentals, Experiments, Modeling 296-301.
22. Dadfarnia M., Novak P., Ahn D.C., Liu J.B., Sofronis P., Johnson D.D., Robertson I.M. Recent Advances in the Study of Structural Materials Compatibility with Hydrogen, Advanced Materials. - 2010. - v. 22. - Р. 1128-1135.
23. FIBA Canning Inc. Canada [email protected]
24. Mintz M., Elgowain A. Hydrogen Delivery Infrastructure Analysis. FY 2010 Annual Progress Report DOE Hydrogen Program III.1. - Р. 255-258.
25. Архаров А.М., Кунис И.Д. Криогенные заправочные системы стартовых ракетно-космических комплексов. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 251 с.
26. ОАО Криогенмаш. Водородное обрудование. http://www.cryogenmash.
ru/
27. Кузьменко И.Ф., Румянцев Ю.Н., Сайдаль Г.И. Современные тенденции в конструировании и изготовлении резервуаров для хранения и транспортирования жидкого водорода // Технические Газы. - 2008. - № 1. - С. 53-58.
28. Schlapbach L., Zuttel A. // Nature 414. - 2001. - 15 November. - Р. 353.
29. Водородная энергетика для автомобильного транспорта Российской Федерации. ООО Инновационно-исследовательский центр «Стирлинг технологии»
- http://www.stirling.ru/
30. Алексеева О.К., Козлов С.И., Самсонов Р.О., Фатеев В.Н. Системы хранения водорода // Транспорт на альтернативном топливе. - 2009. - № 5(11). - С. 72-79.
31. FY 2010 Annual Progress Report III. Hydrogen Delivery http://www.hydrogen.energy.gov/annual_progress10.html
32. Фортов В.Е., Макаров А.А., Митрова Т.А. Глобальная безопасность энергетическая: проблемы и пути решения // Вестник российской академии наук.
- 2007. - Том 77, № 2. - С. 99-114.
33. Коробцев С.В., Фатеев В.Н., Самсонов Р.О., Козлов С.И. Безопасность водородной энергетики // Транспорт на альтернативном топливе. - 2008.
- № 5(5). - С. 68-72.
