По мере глобального перехода к низкоуглеродной экономике горнодобывающая отрасль сталкивается с необходимостью радикального снижения выбросов парниковых газов и отказа от дизельного топлива. Одним из самых перспективных направлений становится внедрение водородных топливных элементов (ВТЭ) — экологически чистой и эффективной технологии, способной заменить традиционные дизельные силовые установки в тяжёлой технике и на удалённых объектах.
Мировые лидеры в добыче полезных ископаемых уже делают ставку на водород…
В горнодобывающей промышленности водородные топливные элементы уже начали применяться, особенно в крупных проектах, направленных на декарбонизацию и снижение зависимости от дизеля. Например, Anglo American (ЮАР) в 2022 году запустила первый в мире водородный самосвал UltraClass на руднике Mogalakwena Platinum Mine. В машине весом более 290 тонн заменен дизельный двигатель на водородный топливный элемент и электропривод. Производительность сопоставима с традиционными дизельными аналогами, но при этом нулевые выбросы CO₂. Планируется перевести 40 самосвалов на водород до 2026 г.
Компания Anglo American (ЮАР) запустила первый в мире 290-тонный самосвал UltraClass на водородных топливных элементах на платиновом руднике Mogalakwena
Австралийская Fortescue Metals Group FMG тестирует грузовики и буровые установки на водороде в рамках программы по достижению нулевых выбросов к 2030 году. Строится собственное производство зелёного водорода и топливных элементов для использования на рудниках.
Компания Fortescue Metals Group (Австралия) тестирует водородный самосвал Europa, разработанный совместно с Liebherr. Прототип оснащён топливными элементами мощностью 500 кВт и аккумулятором на 1,6 МВт·ч. Он уже прошёл первые испытания и будет использоваться на руднике Christmas Creek
В Канаде ведутся пилотные проекты по применению подземных буровых установок и погрузчиков с водородными топливными элементами в никелевых и золотых шахтах.
Переход на водород в горной добыче решает сразу много задач: исключает дизель, который дает высокие выбросы CO₂; а также перегрев и токсичный выхлоп в шахтах и снизить стоимость вентиляция; водородные топливные элементы позволяют дольше работать без подзарядки.
Ожидается, что до 2030 года большинство крупных рудников в Австралии, ЮАР и Канаде внедрят водородные транспортные и стационарные системы. Такие производители, как Caterpillar, Komatsu, Sandvik и Ballard уже работают над коммерческими образцами топливных систем для горной техники.
В России применение водородных топливных элементов (ВТЭ) в горнодобывающей промышленности находится на начальной стадии, однако существуют перспективные разработки и проекты, направленные на внедрение этой технологии.
Учёные НИИ «Гиредмет» приступили к разработке технологии прямого получения электричества из водорода без сжигания газа. Проектируемые установки основаны на топливных элементах, представляющих собой «сэндвич» из редкоземельных элементов, с предполагаемым КПД до 60%.
В Арктике в Ямало-Ненецком автономном округе реализуется проект международной арктической станции «Снежинка», где используются водородные технологии для автономного энергоснабжения в условиях Крайнего Севера.
В Сахалинской области запущен первый в России водородный полигон, включающий системы хранения водорода, заправочный комплекс и солнечные панели. Проект направлен на демонстрацию возможностей водородной энергетики в удалённых регионах.
На данный момент в России нет серийных образцов горнодобывающей техники, работающей на водородных топливных элементах. Но есть проекты и компании, занимающиеся внедрением водородных технологий в горнодобывающую промышленность России.
Крупнейшая золотодобывающая компания России «Полюс» рассматривает возможность использования водорода для снижения углеродного следа на своих предприятиях. Компания активно изучает пути декарбонизации, включая переход на низкоуглеродные источники энергии, такие как водород.
Ранее компания «Норникель» инвестировала в водородные технологии, включая приобретение контрольного пакета акций американской компании Plug Power, специализирующейся на разработке водородных топливных элементов. Хотя проект был приостановлен, «Норникель» продолжает интересоваться водородной энергетикой для снижения углеродных выбросов на своих предприятиях.
Госкорпорация «Росатом» через свою дочернюю компанию ТВЭЛ активно развивает водородные технологии, включая производство водорода методом электролиза и разработку топливных элементов. Компания участвует в создании водородных кластеров и инфраструктуры для хранения и транспортировки водорода.
Научно-исследовательский институт «Гиредмет» занимается разработкой технологии прямого получения электричества из водорода без сжигания газа. Проектируемые установки основаны на топливных элементах с использованием редкоземельных элементов, с предполагаемым КПД до 60%.
На базе Кольской атомной электростанции реализуется проект по созданию стендового испытательного комплекса для производства водорода методом электролиза воды. Комплекс будет использовать избыток вырабатываемой энергии АЭС для получения водорода, который планируется использовать в различных отраслях, включая горнодобывающую промышленность.
В Сахалинской области запущен первый в России водородный полигон, включающий системы хранения водорода, заправочный комплекс и солнечные панели. Проект направлен на демонстрацию возможностей водородной энергетики в удалённых регионах и может быть применим в горнодобывающей отрасли для обеспечения автономного энергоснабжения.
Водородные топливные элементы сегодня быстро развивающийся сегмент. Они особенно важны там, где электробатареи неэффективны — тяжёлый транспорт, энергетика, удалённые объекты. Государственные инвестиции (в ЕС, США, Китае) уже сейчас составляют миллиарды долларов в создание производственных линий, инфраструктуры и НИОКР.
-0+0
Инженер, 07.06.25 07:45:55
Чудеса техники все чудеснее. Особенно поражает, что у нас на Кольской АЭС, избыток электроэнергии буду использовать для разложения воды на Н и О2. Отходы будут только от радиоактивных элементов, но их немного и можно закопать поглубже. А при работе транспорта будет выхлоп в виде водяного пара!