Кафедра готовит кадры по специальности «Энергоустановки на ядерном и водородном топливе для объектов морской техники». У неспециалистов часто вызывает недоумение объединение в рамках одной специальности таких разнородных, на первый взгляд, направлений.

Ядерная энергетика воспринимается  массовым сознанием что–то масштабное, технологически крайне сложное, потенциально опасное на всех этапах, от добычи топлива до генерации энергии.  «Мирный атом» весьма скомпрометирован громкими авариями с обширными загрязнениями природы и проблемами утилизации отходов.

Водородную энергетику сейчас широко рекламируют как самую «зеленую», не имеющую вредных выбросов и вообще каких–либо негативных воздействий на окружающую среду. Средства массовой информации сообщают, что водородные установки технологически просты, компактны, могут использоваться в «малой» энергетике: в быту, транспорте, на малых производствах и т.п.

С точки зрения специалистов все обстоит несколько иначе.

Проблемы использования водорода в качестве топлива (а там далеко все не так просто!) и технологические особенности водородных установок рассмотрим в другой статье. Сейчас сосредоточимся на другой задаче – получении водорода.

Дело в том, что водорода на Земле очень много, но этот элемент настолько химически активен, что весь находится в связанном состоянии.  Просто газообразного Н₂ в природе практически нет. Значит, для нужд «зеленой» энергетики водород нужно сначала извлечь из природных соединений.

В качестве сырья используют природный газ, уголь и даже биоотходы, но эти процессы сопровождаются очень большими выбросами углекислого газа.  Общий объем выбросов при извлечении водорода из углеводородов даже больше, чем при простом сжигании газа в качестве топлива!

Без углеродных выбросов можно получать водород из воды методом электролиза. Но этот процесс чрезвычайно энергоемкий. Поэтому производства по извлечению чистого водорода из соединений логично размещать вблизи мощных источников энергии., например, атомных электростанций, как стационарных, так и плавучих.  Они обычно проектируются на очень большую мощность, обеспечивающую потребность в энергии крупных промышленных районов. 

Но промышленность потребляет энергию неравномерно: на дневное время приходится пик нагрузки, а ночью энергопотребление сильно уменьшается.  При этом особенности работы АЭС не позволяют быстро регулировать ее мощность, да это и не дает никакого эффекта экономии топлива или уменьшения износа оборудования.

Получается, что АЭС круглосуточно выдает большую мощность, но ночью значительная ее часть потребителям не нужна.  Вполне логично использовать этот избыток для  производства водорода. Именно это и легло в основу концепции ядерно–водородной энергетики.   

Почему в СПбГМТУ решили не готовить отдельно инженеров «по атому» и «по водороду», а решили объединить их подготовку в рамках одной специальности?

Во-первых, исходя из концепции ядерно–водородной энергетики, судовая ядерная энергоустановка, например, плавучей атомной электростанции,  может использоваться для пополнения запасов водорода для подводных аппаратов или каких–то наземных объектов.   Полезно, если проектировщик ПАТЭС способен учесть и водородные системы.

Во-вторых, и ядерные, и водородные энергетические установки – воздухонезависимые. Т.е. для их работы не нужен атмосферный воздух. Поэтому могут быть установлены  на подводных аппаратах различного назначения, от субмарин до комплексов для разработки полезных ископаемых на глубине.

С этой точки зрения объединение двух ветвей энергетики вполне логично. И оно дает дает самые широкие возможности для трудоустройства  нашим выпускникам.