Пол Робъртс
Краят на петрола (4)

Глава 3
Светлото бъдеще

В началото на март 2000 г. нисък, жилав мъж с подстригана брада и отегчено изражение влязъл забързано в офисите на „Белард Пауър Систъмс“ в покрайнините на Ванкувър. От две седмици вицепрезидентът на „Белард“ по финансовите въпроси Пол Ланкастър бил в постоянно движение, посещавал банкери и инвестиционни анализатори в Ню Йорк, Лондон, Цюрих и десетина други градове и търсел купувачи за трите милиона нови акции, които канадската технологична компания скоро щяла да предлага. Програмата била изключително напрегната, но Ланкастър и колегите му били наясно, че сега е моментът да се продава. Не само че технологичните акции били топли-топли, но и основният продукт на „Белард“ — удивително устройство, познато като водородна горивна клетка — все повече изглеждал като енергийния източник на бъдещето.

Горивните клетки са вид батерии, които нямат нужда от зареждане. Те смесват водород и кислород и правят електрически ток. Произвеждат малко шум, не отделят нищо по-притеснително от водни пари и отдавна се рекламират като ключ към чистото енергийно бъдеще. От 80-те години на двадесети век инженерите на „Белард“ работели трескаво, често се сблъсквали със скептицизъм и откровена враждебност, за да направят горивните клетки реалност. Сега усилията им се възнаграждавали. Само няколко седмици по-рано компанията за електрически уреди „Коулман-Пауърмейт“ обявила намеренията си да произвежда електрогенератори за каравани на базата на горивните клетки на „Белард“. На автомобилното шоу в Детройт „Форд“ представила новия си „Тинк“ — семеен седан с четири врати, който се захранва с горивна клетка на „Белард“. Моментът бил идеален. През декември 1999 г. акциите на „Белард“ се търгували едва по 25 долара. Сега, когато Ланкастър влизал в централата на „Белард“, акциите били почти 120 долара и имало признаци, че ще продължат да поскъпват.

„Белард“ не била измислила горивната клетка. Идеята да се произвежда електричество, като се смесват водород и кислород, била позната от почти две столетия и се предлагала почти от толкова отдавна като начин да се премине отвъд въглеводородната енергийна икономика. „Белард“ не била и първата компания, която предложила да се използва електричеството от горивна клетка за задвижване на колелата на кола, което всъщност означавало да се създаде „електрическа“ кола, която никога няма нужда от зареждане. Но основаната от Джефри Белард компания била направила две решаващи стъпки, за да осъществи тази идея. Първо, „Белард“ открила начин да намали размера на горивната клетка, като в същото време увеличи мощността й. Нейният продукт „Марк 900“ например е с размера на куфарче, но в същото време има достатъчно конски сили, за да задвижи среден по размер седан. Не по-малко важно било и ключовото партньорство, което „Белард“ била установила с „Форд“ и „ДаймлерКрайслер“. Това й позволило да използва огромния им опит, за да създаде ново поколение свръхефективни незамърсяващи коли, които по думите на мнозина щели да сложат край на стогодишния монопол на петрола в транспорта и да дадат началото на „водородната икономика“. Самият председател на „Форд“ Уилям Клей Форд заявил, че горивната клетка е краят на двигателя с вътрешно горене. „Време е да заменим изкопаемите горива — обявил Фърдинанд Пеник, директор на поделението за горивни клетки на «ДаймлерКрайслер». — Водородът ни предлага най-добрата възможност за това, а и не виждам да се задава нещо друго с такъв потенциал.“

И наистина, поне що се отнася до инвеститорите, изкопаемите горива вече били мъртви. Когато предлагането на акции на „Белард“ приключило няколко дни по-късно, компанията събрала 340,7 милиона долара — почти два пъти повече от това, което анализаторите прогнозирали. Служителите и управителите ликували. След почти петнадесет години в ролята на научно-развоен център „Белард“ най-накрая имала парите, с които да изкара технологията си на пазара.

Разбира се, още много имало да се направи, преди колата с горивна клетка да може реално да се конкурира с ДВГ — двигателя с вътрешно горене. Горивните клетки все още били много по-скъпи от ДВГ, въпреки че „Белард“ била сигурна, че „Марк 900“ ще бъде конкурентна от гледна точка на разходите до края на 2000 година. Нещо повече, горивните клетки работят с водород — гориво, което не се продава на бензиностанциите или на друго достъпно за потребителите място. Въпреки това в „Белард“, а и в други занимаващи се с горивни клетки компании, били убедени, че технологията им най-накрая е достигнала критична маса. Няколко месеца по-късно Ланкастър разпалено обяснявал на репортери, че водородната технология е прескочила основен праг. „В началото горивните клетки бяха само нещо интересно — казал той. — Вече всички основни препятствия са преодолени.“

 

 

Истории като тази за „Белард“ улавят както безпокойството, така и възбудата при преобразуването на енергийната икономика, като този процес е най-драматичен в транспорта. В продължение на повече от столетие възможността ни да се придвижваме е зависела изцяло от петрола и двигателя с вътрешно горене. От всичките 750 милиона коли, камиони и други превозни средства, които днес кръстосват планетата (а бройката се увеличава с 50 милиона всяка година), около 90 процента използват петрол не заради някаква огромна конспирация на петролните компании, а защото по всички стандарти петролните двигатели с вътрешно горене са по-мощни, по-ефективни и по-доходни от всяка друга комбинация между гориво и технология. Докато не се появи нещо икономически по-привлекателно, петролният двигател с вътрешно горене ще остане предпочитаната автомобилна технология.

Въпреки това, както видяхме, петролът наближава праг, критична точка в своето господство. Въпросите за дългосрочните доставки, замърсяванията и политическата стабилност са постоянно предизвикателство за видимо вечната и непроменима петролна икономика. В петролния монолит се забелязват тънки пукнатини и те се използват от разни технологии, които обещават енергия без рисковете на петрола, както и предимства, които дори не можем да си представим. Всеки ден в хиляди работилници, научни центрове и конферентни зали по цялата планета разни гениални хора усъвършенстват цяла гама поразителни и чудесни алтернативни енергийни технологии — от слънчеви панели до вятърни централи и биомаса, всяка от които може да постави основите на следпетролната енергийна икономика.

Начело на това енергийно въстание е водородната горивна клетка — енергийна технология на 150 години, която е чиста, тиха и почти три пъти по-енергоефективна от най-добрия двигател с вътрешно горене. Така както въглищата заменили дървата и петролът заменил въглищата, водородната горивна клетка може най-накрая да предложи начин да се сложи край на стогодишния монопол на петрола в транспорта и коренно да се промени енергийната икономика и политика.

Но революцията няма да спре дотук. Тъй като горивните клетки могат да бъдат направени във всякакъв размер, те могат да се използват за почти всичко — от мобилни телефони и коли до градски автобуси и офис сгради. Накрая горивните клетки може да положат основата не просто на една нова мобилност, а на съвсем нова енергийна икономика. Вместо голямата ни и неефективна смесица от петролопроводи, рафинерии и замърсяващи природата електроцентрали ще имаме хиляди взаимосвързани и в същото време независими микросистеми, всяка от тях захранвана от смес от алтернативни горива и технологии, включително горивни клетки, и всяка ще произвежда енергия чисто, евтино и на място. Като монтират една такава горивна система в задния си двор или в мазето си, потребителите и компаниите ще получат някаква енергийна независимост. Те ще зареждат колите си и ще захранват осветлението и машините си, без да трябва да се притесняват от спиранията на тока, манипулациите на енергийните търговци или монопола в електроснабдяването. След векове на все по-централизираща се енергийна икономика, контролирана от малка група корпорации и инвеститори и защитавана от правителствата, енергетиката може би е на път отново да стане местен въпрос.

Целият този огромен потенциал вече привлича внимание. През последното десетилетие интересът към горивните клетки и така наречената водородна икономика се увеличава рязко. Всички големи производители на автомобили имат програми за горивни клетки. Политици, експерти и защитници на алтернативните горива вече редовно говорят за водорода като за последната игра в залозите за следпетролната енергетика. Дори и най-упоритите петролни компании признават, че в даден момент водородът ще стане предпочитаното гориво. Остава да видим кога ще започне тази революция, колко ще продължи и колко ще струва цялата работа.

 

 

Има известна поетична елегантност в идеята за едно изградено върху водород бъдеще. Водородният атом е най-малкият, най-простият и най-отдавна познатият. Той бил първият вид материя, създадена след раждането на нашата вселена, градивният елемент, от който всичко останало било построено по-късно. Водородът си остава и най-разпространеният от всички елементи, като образува 75 процента от масата във Вселената. Въпреки цялото това изобилие в Космоса обаче тук, на Земята, водородът не се намира толкова лесно в чисто състояние. Водородният атом е силно реактивен. Мрази самотата и лесно се свързва с други елементи. Фактически почти винаги се намира в хибридна форма. Най-известното водородно съединение, разбира се, е водата или водород плюс кислород, но има и много други. Водород и азот дават амоняк. Водород и въглерод образуват най-важните органични съединения, основата на целия живот на Земята и, което е по-важно за нас, на изкопаемите горива или въглеводородите — петрол, газ и въглища.

Именно като образува или прекъсва тези връзки, водородът съхранява или освобождава енергията, с която е станал толкова известен. Можем да наблюдаваме тази динамика по време на фотосинтеза — процесът, чрез който зелените растения превръщат водата, въздуха и слънчевата светлина в захар. Фотосинтезата започва, когато слънчевата енергия попадне върху даден лист и накара водните молекули вътре в него да се разделят на кислород и водород. Това разделяне не се постига лесно, тъй като водата е доста стабилно съединение — кислородните и водородните атоми са здраво свързани. Разделянето им изисква значително количество енергия. В случая с фотосинтезата това е поток слънчева енергия, който по същество се прикрепя към водородния атом. Товарът слънчева енергия прави новоосвободения водороден атом крайно нестабилен. За да възстанови стабилността си, водородът сега трябва да сподели допълнителната си енергия, като се свърже с нов партньор — в случая с въглероден атом, за да образува ново съединение — въглехидрат или захар. Ето защо захарите са високоенергийни съединения — техните връзки съдържат донесената от водорода светлинна енергия. С други думи, захарите са химическите складове за енергията от слънцето. А водородът е енергоносителят.

След като бъде складирана, химическата енергия може да се освободи по няколко начина. Ако вол изяде листа, водородно-въглеродната връзка се разкъсва от метаболизъм, който по същество е обратният процес на фотосинтезата. Водородът се отделя от въглерода и се свързва отново с кислород (от дробовете на вола), като по този начин образува нова молекула вода. Но — тук е най-важното — за да се свърже отново с кислород, водородът трябва да изостави товара си слънчева енергия. При метаболизма тази изоставена енергия приема формата на топлина, която загрява вола, и на химико-електрическа енергия, която движи мускулите и участва в растежа на тъканите. (Междувременно освободеният въглерод също се свързва с кислород и образува въглероден диоксид, който, когато се издишва, освобождава своя дял складирана слънчева енергия.) Това е чудото при енергията, че може да приема всякаква форма — слънчева, химическа, механична или електрическа.

Този процес на обратно свързване с кислород и освобождаване на енергия се нарича окисляване, което е научният начин да се каже „горене“. Когато нещо гори, това просто означава, че някакъв енергоносител, например водород, се е свързал с кислород и освобождава складираната си енергия. Метаболизмът по същество е контролирано горене, което превръща насъбраната слънчева енергия, която е складирана като въглехидрат, в топлина и механична енергия. Нещо подобно се случва, макар и не толкова контролирано, когато един лист се запали. Въглехидратът пак се разделя на въглерод и водород. Водородът веднага се свързва с кислород (окислява се), като по този начин образува вода (във вид на пара) и освобождава складираната слънчева енергия като топлина и светлина. Следователно както при метаболизма, така и при истинското горене цикълът на пренасяне на енергията е по същество един и същ — водородът поема слънчева енергия в началото, освобождава я чрез окисляване в края, след това се превръща отново във вода и в този вид е готов да поеме нов товар слънчева енергия при следващия кръг на фотосинтезата.

От гледна точка на човешката цивилизация най-удивителното нещо при водорода като енергоносител е, че може да съхранява енергия много дълго време. Нека предположим, че нашият лист не бъде изяден или изгорен, а вместо това падне в някое блато, бъде заровен на голяма дълбочина и в течение на милиони години бъде превърнат във въглища. Когато по-късно горим въглищата, ние обръщаме процеса на фотосинтеза, като произвеждаме вода и въглероден диоксид и освобождаваме складираната и вече много стара слънчева енергия.

По този начин природата всъщност е превърнала безкрайно много трилиона киловатчаса слънчева енергия в силно концентрирани и изключително полезни форми — въглища, нефт и газ. Вярно е, че методът на природата за складиране на слънчева енергия като въглеводороди не е твърде ефективен — един средно голям лист превръща по-малко от 1 процент от слънчевата енергия, която получава, в химическа енергия под формата на въглехидрати, а повече от 90 процента от тази складирана енергия се губи в дългия процес, чрез който въглехидратите стават въглища. Петролът и газът са дори още по-неефективни — по-малко от една десета процент от енергията, съдържаща се в първоначалния морски планктон, стига до петрола или газа, който вадим от земята. В резултат на това са необходими много стотици хиляди вата слънчева енергия, натрупвана в продължение на много години, за да се получи енергията, която се съдържа в един литър бензин. И все пак, за наше щастие, дори крайно неефективни системи могат в течение на милиони години да заделят голямо количество енергия. Ако хората не бяха открили такава достъпна и концентрирана форма на енергия и ако трябваше вместо това да разчитат на дърва, вода или вятър, индустриализираната ни цивилизация никога нямаше да стигне толкова далече толкова бързо.

Въпреки това, както видяхме, да получаваме енергията си по този начин си има и недостатъци. Първо, запасите от въглеводороди са ограничени. За по-малко от 150 години ние сме успели да използваме голяма, ако не и по-голямата част от енергиен източник, който се е трупал неколкостотин милиона години. Второ, горенето на въглеводороди води до отделянето на куп вредни вещества — от сяра, която разрушава горите, до въглероден диоксид, който носи сериозни последици за климата.

Трето, колкото и да са концентрирани и удобни, въглеводородите не са най-ефективният енергоносител. Оказва се, че проблемът е въглеродът. Спомнете си, че въглеродът се свързва с кислорода и освобождава енергия в процеса на окисляване. Но ако вземем предвид теглото му, въглеродът носи по-малко складирана енергия от водорода. Така, когато горим въглеводороди като газ, петрол и най-вече богатите на въглерод въглища, ефектът от високото съдържание на водород донякъде се намалява от по-ниското енергийно съдържание на въглерода. Колкото повече въглерод има в дадено изкопаемо гориво, толкова по-малко енергия може да отдели то. Въглищата, в които въглеродните и водородните атоми са почти поравно, имат най-ниско енергийно съдържание от всички изкопаеми горива. Петролът, в който един въглероден атом отговаря на два водородни атома, може да отделя повече енергия, а метанът или природният газ, с един въглероден на всеки четири водородни атома, отделя най-много.

Ако обаче изобщо махнем въглерода и вместо това горим чист водород, няма да изпитваме недостатъците на въглерода. Така водородът е гориво с много по-голяма енергийна концентрация от, да кажем, петрола или дори бензина. В двигател с вътрешно горене водородът отделя почти три пъти повече енергия от същото количество бензин и далеч по-малко емисии.

Недостатъкът му, както беше посочено, е, че чистият водород не съществува в природата, а трябва да се произвежда. Единият от методите за получаването му е да се разгради или „преобразува“ изкопаемо гориво като метана или бензина, като се отделят въглеродните атоми от водорода, но съществуват и други начини. Ако прекарате ток през съд чиста вода, електрическата енергия ще накара водородните атоми да се отделят от кислорода и да образуват нови връзки, този път с други водородни атоми. Тези нови водородни двойки носят енергията от електрическия поток. Процесът, наречен електролиза, бил най-първият метод за производство на водород и остава предпочитан метод, когато има нужда от много чист водород за промишлени цели. Това, което прави електролизата особено полезна обаче, е, че процесът е обратим. През 1839 г. британски учен на име Уилям Гроув открил, че при определени условия, ако водородът и кислородът се съберат, за да образуват вода, складираната енергия на водорода се освобождава като електрически поток, плюс известно количество топлина. Накратко, Гроув изобретил горивната клетка.

 

 

Повече от век по-късно нововъведението на Гроув остава до голяма степен непроменено. В най-простата си форма горивната клетка е малко повече от разделена на две кутия. Чистият водород под формата на двойки водородни атоми се вкарва в едното отделение на кутията. Кислородът се вкарва в другото. В своето отделение водородът влиза в контакт със специален метал, известен като катализатор. Катализаторът, обикновено платина, предизвиква химическа реакция, която отново разделя водородните двойки на отделни водородни атоми. Отделните водородни атоми обаче са нестабилни. Те бързат да се свържат с нещо друго и са силно привлечени от кислорода в съседното отделение.

Горивната клетка обаче е проектирана така, че да затрудни свързването. Между двете отделения има вещество, наречено електролит. Електролитът е преграда с особена селективна способност — той позволява само на ядрото на водородния атом, известно като протон, да премине от другата страна и да се присъедини към кислорода. За разлика от ядрото електронът — малката електрически заредена частица, която обикновено обикаля около протона — се отделя от водородното ядро и се извежда навън с помощта на метална жица.

Това е ключът към горивната клетка. Електронът фактически е неделима частица електрически поток, „парче“ електричество. След като бъде изтеглен по жицата, електронът може да бъде накаран да прави най-различни неща, като да свети в крушка или да завърта електрически мотор. Всеки път, когато водороден атом премине през електролитната преграда, един електрон тръгва нагоре по жицата, докато накрая се получи истински поток. Електроните не са загубени завинаги. След като са светили в крушка или са въртели електрически мотор, електроните се връщат в горивната клетка посредством друга жица, но този път от другата страна на електролитната преграда. Тук те се свързват отново с водородните протони, а те заедно се свързват с кислорода и образуват водни пари, плюс сравнително малко количество топлина. Учените наричат този процес студено окисляване — водородът пак се окислява, но повечето енергия се освобождава като електричество, а не като топлина.

Студеното окисляване е основната причина, поради която горивната клетка е толкова по-ефективна от двигателя с вътрешно горене. В ДВГ горящото гориво се разширява, натиска бутала, които задвижват колела. С други думи, химическата енергия се преобразува в механична енергия за работа. Повечето от складираната енергия обаче се преобразува в топлина, която се отвежда (и губи) от охладителната система на двигателя. Така ако една кола с вътрешно горене днес изминава средно двадесет и седем мили с един галон бензин, превозно средство с горивна клетка на теория може да измине осемдесет и една мили с килограм водород, който съдържа приблизително същото количество енергия като галон бензин. Следователно ефективността е почти три пъти по-голяма. Ако добавим и факта, че водородните горивни клетки са тихи, не създават вибрации, запалват веднага и отделят само пара, човек започва да разбира защо тази технология се смята за предвестник на напълно нов енергиен ред.

Централата на „Белард Пауър Систъм“ се намира в голям бизнес парк от 70-те години точно до Ванкувър и когато я посетих през септември 2002 г., атмосферата беше като в компания, която се смята за изпратена тук с мисия от Бог. В обширното главно фоайе сериозни на вид мъже и жени със сини лабораторни дрехи и предпазни очила крачеха делово навън-навътре. Посетители от цял свят се редяха търпеливо на рецепцията или тихо разглеждаха изложените като в светилище горивни клетки. На една маса в центъра на стаята беше сложен макет на „Марк 900“ в естествен размер — голяма колкото куфарче черна кутия, покрита с клапи и щепсели. Наблизо висеше плакат за наемане на служители, на който беше нарисувано малко момче с направен вкъщи костюм на Супермен — предпазни очила, ботуши и златно наметало. Текстът гласеше: „Помните ли как мечтаехте да станете герой и да спасите света?“

В малка, семпла конферентна зала близо до производствения цех на горния етаж Пол Ланкастър обясняваше как точно ще бъде спасен светът. Емоционален човек с пронизващ поглед, дяволити черти и слава на гениален финансист, Ланкастър беше и един от най-енергичните говорители в бизнеса. Прекарваше безкрайно много часове в пътуване или говорене по телефона, работеше с репортерите, браншовите групи и активистите и обещаваше чиста и ефективна водородна икономика, като подчертаваше мястото на „Белард“ в нея. Две години след голямата продажба на акции Ланкастър като че ли не беше загубил и капка от ентусиазма си въпреки скорошния рязък спад в цените на книжата. Когато го помолих да направи прогноза за ролята на горивните клетки в еволюцията на енергетиката, той бързо предложи два сценария. „Някои хора ще ви кажат, че горивната клетка е мостът по отношение на запазването на енергията, който ще позволи на водородната икономика реално да се случи — каза Ланкастър. — Но това според мен е консервативната гледна точка. По-малко консервативната гледна точка е, че горивната клетка ще доведе до революционни промени в начина, по който мислим за енергията, така както микропроцесорите промениха начина, по който мислим за електрониката.“

Тази революция била очертана през 1923 г. от британски учен на име Джон Холдейн. В известната си лекция в Кеймбриджкия университет Холдейн описал една цивилизация, задвижвана изцяло от водород, получен чрез електролиза от произведено от огромни вятърни централи електричество. Водородът щял да се втечнява и съхранява в големи подземни цистерни и след това, когато не духа вятър, щял да се превръща отново в електричество или с помощта на горивни генератори, или „по-вероятно на окислителни [горивни] клетки“. Холдейн заявил, че такава система щяла да децентрализира производството на енергия и да реши проблема със замърсяването на въздуха. Нещо повече, създаването на водород чрез електролиза щяло да „позволи вятърната енергия да се съхранява“ за по-късна употреба.

До 70-те години на двадесети век идеята на Холдейн вече била развита в цялостна визия за основана на водорода икономика. Защитниците на идеята виждали във водорода идеалната енергийна форма — енергийна „валута“, която ще може да се прави от всякакви енергийни източници, да се съхранява като пари в банката и след това да се изважда, когато е необходимо, за да се произвежда електричество в горивни клетки или да се използва като гориво в автомобилни мотори, електроцентрали и дори самолетни двигатели. Водородът изглеждал особено подходящ за складиране на излишно електричество. Повечето електроцентрали — независимо дали атомни, на въглища или на вода, имат производствен капацитет, който се достига само през сравнително кратки периоди на върхово търсене, а през останалото време стои неизползван. Поддръжниците на водорода питали защо да не работят централите с пълен капацитет през цялото време и да складират излишното електричество като течен водород. По същия начин водородът ще може да се използва за съхраняване на енергия от най-различни алтернативни източници като слънцето и вятъра — два „възобновяеми“ енергийни източника, чийто непостоянен характер (слънчевите панели например работят само когато грее слънцето) ги прави ненадеждни.

Най-вече водородът ще може да се използва в автомобилите — както в горивни клетки, така и в двигатели с вътрешно горене, които са приспособени да горят водород. Колите не само че държат най-големия дял в използването на петрол и отделянето на петролни замърсители, но са и далеч по-неподатливи на технологии, използващи алтернативна енергия. Докато домовете и офисите използват електричество, което може да се прави от различни източници като въглища, нефт и природен газ, то колите имат нужда от течно гориво, а доскоро единственото течно гориво идваше от изкопаемите горива. С помощта на водородната икономика транспортът най-накрая ще може да стане безобидна дейност.

 

 

Както може да се предположи, водородната икономика не се появила веднага. Макар че енергийните сътресения през 70-те години накарали зависимите от петрола Америка, Япония и Европа да инвестират сериозно в проучвания на горивните клетки, усещането за спешност намаляло с падането на петролните цени, а водородната технология продължила да прави съвсем бавни крачки напред. В средата на 80-те години горивните клетки, които можели да произведат достатъчно енергия за един автомобил, били прекалено големи и тежки, за да се сложат в кола. Все пак имало искрици надежда. „Дженерал Илектрик“ работела върху компактна горивна клетка, известна като протонно-обменна мембрана (ПОМ), която да се използва в космическата програма на САЩ. В една ПОМ клетка големите електролити са заменени с тънка полимерна ципа, която, точно като традиционния електролит, отделя електроните от протоните, като в същото време клетката е много по-малка, лека и далеч по-стабилна. За съжаление горивните клетки с ПОМ били изключително скъпи заради високата цена на материала, от който е направена мембраната, и заради тежкия платинен катализатор.

Нещо повече, ПОМ клетките не били особено мощни. Мощността, технически погледнато, е количеството енергия, което можеш да пренесеш за определен интервал от време. Два енергоносителя може да съдържат едно и също количество енергия, но тъй като единият я освобождава по-бързо, казваме, че той има по-голяма мощност. Мощността описва и скоростта, с която се изразходва енергия. Един голям електрически вентилатор се нуждае от повече мощност, отколкото един малък вентилатор, защото извършва повече работа (върти по-тежка перка) за същия интервал от време. Мощността се измерва във ватове. Едно стандартно електрическо фенерче има около 1 ват мощност. Една крушка вкъщи е между 60 и 150 вата. Печката за отопление е с мощност около 1000 вата или един киловат (kW). Една средно голяма къща в индустриализирана страна се нуждае от 5 до 20 kW мощност, в зависимост от уредите и използването им. Средната кола има нужда от 90 kW. За да стане ясно какво представлява това, ще кажем, че през 80-те години на миналия век най-добрата горивна клетка на „Дженерал Илектрик“ била с мощност 300 вата, което не стига за препичане на хляб.

Тогава се появил Джефри Белард, бивш петролен геолог и настоящ енергиен експерт, с план да преоткрие енергийната икономика. По думите на всички Белард бил гениален, напорист и арогантен. По време на петролните шокове през 70-те години работел като експерт по съхраняване на енергията за американското правителство, но след това започнал да гледа с насмешка на американската мания за енергоспестяване. Според Белард енергийното спасение не било в съхраняването на съществуващите ресурси, а в разработването на нови, по-специално слънчевата енергия. Той също виждал нужда и от по-добри технологии за складиране на изобилната слънчева енергия. След като напуснал правителството, основал компания за разработване на зареждаща се литиева батерия.

В средата на 80-те години Белард научил, че канадското правителство иска да финансира малък демонстрационен проект за ПОМ клетки. Въпреки че не знаел много за горивните клетки, Белард спечелил договора и основал фабрика във Ванкувър, Британска Колумбия. Начинът, по който Белард и малък екип инженери, електротехници и механици изкарали бърз курс по ПОМ технологии и след като преровили учебниците и подробно проучили съществуващите модели, заключили, че възможностите за подобряване на мощността са огромни, е може би една от най-наглите предприемачески истории на века.

Основният проблем, поне доколкото екипът на Белард можел да прецени, бил, че ПОМ клетките не получават достатъчно водород. Като увеличили притока на гориво, инженерите успели да вдигнат мощността значително. Те също така открили нови начини за намаляване на количеството платина в катализатора и сложили полимерна мембрана, която не само че била по-евтина и по-ефективна, но и значително увеличавала мощността. Крачка по крачка произведената мощност се покачвала, понякога по-бързо, отколкото инженерите на Белард очаквали. Една нощ през 1986 г. нов проект довел до такъв рязък скок в мощността, че електрическият кабел се стопил наполовина.

Ликуващи, представители на „Белард“ отлетели за Ню Мексико да запознаят с резултатите колегите си от Националната лаборатория в Лос Аламос, която по това време била водещият изследователски център в САЩ. От 70-те години на двадесети век учените в Лос Аламос проучвали дали компактни горивни клетки могат да се използват в транспорта, но като цяло били отхвърлили идеята, защото смятали, че мощността им е прекалено малка. Сега обаче, докато инженер от „Белард“ им описвал резултатите от теста, учудените учени от Лос Аламос разбрали, че играта се е променила драстично. Като дръпнал настрана един от мениджърите на „Белард“, изследовател от Лос Аламос му казал: „Не мисля, че оценявате напълно това, което сте направили.“ Колите с горивни клетки не само че били възможни, но били и неизбежни. След повече от век краят на петролната икономика най-после бил започнал.

Това било нещо опияняващо. В продължение на десетилетия индустриалните икономики търсели алтернатива на ДВГ и петрола. В началото електрическите коли изглеждали възможен вариант, но батериите все още били толкова тежки и неефективни, че автомобилите били малки, с къс пробег и се зареждали дълго. Горивните клетки обаче като че решавали този проблем. Все още щяло да има нужда от батерии за запалване на електрическите мотори, които задвижват всяко колело, но батериите вече нямало да трябва да се зареждат, като се включват в електрическата мрежа, тъй като горивните клетки щели да осигуряват постоянен приток на ток и да „зареждат“ батериите, което щяло да ги направи по-малки и по-леки. Накратко, колата с горивна клетка имала всички предимства на електрическата кола, като например бързо и тихо ускоряване, но без енергийните ограничения и необходимостта да се зарежда. Всъщност, макар че горивните клетки в крайна сметка можело да захранват от лаптопи до офис сгради, като че ли най-рентабилното им приложение щяло да бъде в автомобилите. Разработването на лека и компактна горивна клетка с мощността на двигател с вътрешно горене се било превърнало в Свети граал.

Както може и да се очаква, скептиците не били малко. Една средно голяма кола се нуждае от поне 100 конски сили, което е равно на 75 kW електрическа мощност, или осем пъти повече от най-добрата клетка на „Белард“ през 1992 г. Малко автомобилни компании вярвали, че тази разлика може да се преодолее скоро. Когато Джефри Белард говорел на технически конференции за захранването на градските автобуси с горивни клетки, му се присмивали в лицето. „Всеобщото мнение — обяснил той веднъж — беше, че ако [технологията] ставаше за нещо, големите компании щяха да я прилагат.“

Въпреки това, тъй като произведената мощност продължавала да се удвоява всяка година и достигнала 25 kW през 1994 г., скептицизмът се превърнал в омраза. Според Том Копел, канадски журналист, който следял историята на „Белард“, след като станало ясно, че „Белард“ бил съвсем близо до направата на автомобилна горивна клетка, американските автомобилни производители и петролните компании станали открито враждебни. Компаниите пуснали реклами, осмиващи горивните клетки. На търговски изложения и конференции директорите на автомобилните компании се подигравали с поддръжниците на горивните клетки и техните проучвания.

Особено показателна такава случка била, когато бивш висш служител на петролна компания предупредил Белард, че „петролните компании се съюзяват срещу теб“. Причината за това, обяснил бившият директор, бил страхът, тъй като петролните компании не искали да губят горивния си монопол на транспортния пазар. Бензинът се правел само от един източник — петрол, докато водородът можел да се прави от различни източници — петрол, природен газ и бензин, но също и слънчева енергия, вятърна енергия и дори метанол от ферментирал оборски тор. Ако се направи водородна горивна клетка за автомобили, казал директорът на Белард, петролните компании ще загубят контрола си над доходния транспортен и енергиен пазар.

Несъмнено се ширела такава параноя. В началото на двадесети век петролните компании помогнали за унищожаването на тролейбусната система в страната, за да увеличат пазара на бензин. И все пак въпреки безмилостното потискане на конкуренцията години наред нежеланието на бизнеса да приеме „водородната икономика“ има по-сложно обяснение. Голямото предимство на бензина било ниската му цена, високото енергийно съдържание и най-вече това, че е течен, което го правел сравнително лесен за складиране, транспортиране и разпределение. Водородът, от друга страна, не притежава нито една от тези характеристики. Скъп е — над два пъти повече от бензина, а освен това трудно се работи с него. Изтича от почти всички съдове заради малкия размер на молекулите си и е силно запалим, макар и не толкова, колкото бензина. Като газ водородът е изключително разпръснат — един килограм водород може и да притежава три пъти по-голяма енергия от килограм бензин, но също така заема и значително по-голям обем. За да може да се използва като потребителско гориво, водородът трябва да се концентрира или чрез компресиране под крайно голямо налягане, или чрез кондензиране посредством замразяване и превръщането му в свръхстудена течност. Това означава, че за да се използва в коли с горивни клетки, той ще има нужда от специално направени резервоари. Също така бензиностанциите ще имат нужда от специални колонки и пистолети за зареждане, с които безопасно и ефикасно да се работи с водород, като в същото време не бъдат затруднявани потребителите, свикнали с лесния за използване бензин.

Не било ясно и откъде ще се вземе целият този водород. Както техническото превъзходство на бензина над въглищата се омаловажавало от недостатъчните запаси на петрол, така много от предимствата на водорода се обезсмисляли от скромните му наличности. Днес търсенето на водород е сравнително слабо и рафинериите произвеждат повечето от необходимото количество от природен газ. Но големите обеми водород, необходими за една истинска водородна икономика, биха изисквали инвестиции от много милиарди долари в нови рафинерии, нова система за разпространение и нов източник на природен газ.

По тази причина други „чисти“ алтернативи на бензина са значително по-евтини и лесни за използване от водорода, поне в момента. Етанолът например, който сега се вари от царевица, вече се използва като добавка към бензина, за да се контролират вредните емисии. Метанолът — друго високоенергийно „биогориво“, може да се прави от ферментирало зърно, растителни отпадъци и други органични вещества. И етанолът, и метанолът горят по-чисто от бензина, въпреки че съдържат по-малко енергия. Освен това и двете съединения по природа са течни, което ги прави по-лесни за използване от водорода. Днес етанолът и метанолът са прекалено скъпи, за да конкурират бензина, но учените вече разработват по-ефективни методи за рафиниране от гледна точка на разходите, както и специализирани горивни култури като стрелковидната трева, които растат бързо, нямат нужда от торове, трябва им малко вода и са лесни за преработване в така наречените биогорива. До 2020 г., твърди Лий Линд, изследовател от Дартмътския колеж и един от най-големите експерти по биогорива в света, биогоривата, получени от непродуктивни обработваеми земи, могат да заменят една пета от използваните за транспорт горива в САЩ. Идеята е, казва Линд, че ако светът търси алтернатива на бензина, водородът не е единственият кандидат.

Въпреки собствената си дългогодишна неприязън към енергийната ефективност и алтернативните технологии автомобилните производители също имали сериозни основания да се съмняват в горивната клетка. Технологията била съвсем нова, щели да минат години, преди да стане търговски приложима, в най-добрия случай щяла да бъде по-скъпа от бензиновите превозни средства (което щяло да намали нормата на печалба), а и въобще не се знаело как ще я възприемат потребителите. А в замяна на тази несигурна технология производителите на коли трябвало да изоставят съществуващата технология — двигателя с вътрешно горене, която била изпитана, високоефективна, лесна за използване от потребителите и разполагала с удобна система за зареждане.

Неофициално представителите на автомобилната промишленост признавали, че съществуващият бензинов двигател бил остарял. Енергийната ефективност била притеснително ниска — по-малко от 20 процента от енергията в бензина реално стигала до колелата, а емисиите все още били по-високи, отколкото трябва. Въпреки това вместо изцяло да отхвърлим основната технология, твърдели производителите, трябва просто да подобрим съществуващата технология, за да постигнем ефективността и по-ниските емисии, които изискват енергийните специалисти. Едно такова подобрение била така наречената хибридна концепция, която съчетавала електрическия мотор с малък, свръхефективен бензинов или дизелов двигател, което рязко подобрявало горивната ефективност и намалявало емисиите. Подобно на колите с горивни клетки, хибридите не се нуждаят от включване в електрическата мрежа, тъй като двигателят зарежда батерията. За разлика от колите с горивни клетки обаче хибридите използват съществуващите на базата на петрола горива, които вече разполагат със световна инфраструктура за зареждане. Освен това ако бензинът или дизелът се окажат прекалено проблематични от екологична и политическа гледна точка, хибридите може да бъдат преправени да работят на природен газ, етанол и метанол и дори на водород.

Междувременно започвало да изглежда като че ли в Детройт^[1] имало нужда само да се говори, а не да се прави нещо за бъдещето, защото съвсем не било ясно дали потребителите, които в крайна сметка решават дали една енергийна технология ще успее, въобще искат горивно ефективни коли. Това било в периода на бурните деветдесет години и макар че горивната ефективност била популярна в Европа и Япония, където обложеният с високи данъци бензин се продавал за повече от долар литъра, в САЩ — най-големият и влиятелен автомобилен пазар в света — потребителите с готовност давали тридесет хиляди долара за поглъщащите гориво пикапи и новите джипове. Изглеждало, че бъдещето никога няма да дойде.

 

 

В известен смисъл проблемът с горивната клетка бил зле прецененото време. Това било перспективна нова технология, която се появила прекалено рано, преди пазарът въобще да разбере, че му трябва алтернатива. Петролът може и да бил свързан с куп проблеми, но в сегашната икономика никой от тези проблеми не се бил отразил там, където това имало значение — върху чековите книжки на потребителите. Нещата можело да се променят след пет, десет или двадесет години и тогава водородът можело да замени петролът така, както петролът бил заменил въглищата в началото на миналия век. Що се отнасяло до днешния пазар обаче, този момент още не бил настъпил.

Но това щяло да се промени. Ако икономиката на петролния двигател с вътрешно горене изглеждала несменяема в началото на 90-те години, в политически аспект течела трансформация, която щяла да изведе на преден план предимствата на горивната клетка. Строги закони срещу замърсяванията по целия свят правели това, което пазарът не правел — принуждавали автомобилните производители да произвеждат по-чисти коли. Това имало най-голямо влияние върху индустрията в САЩ. През 1990 г. САЩ променили законите си за чистота на въздуха и въвели изискването автомобилните компании да намалят вредните емисии с 60 процента до 1996 г. Щатът Калифорния — родното място на американската автомобилна култура — веднага въвел свои собствени закони, според които до 1998 г. 2 процента от всички продавани в щата нови коли трябва да са автомобили с нулеви емисии, а до 2003 г. делът им трябва да се увеличи до 10 процента. Автомобилната икономика била променена с един замах. Тъй като Калифорния е най-големият и печеливш автомобилен пазар в света, компаниите всъщност били принудени да обмислят производството на алтернативни коли. Поразени от това, американските автопроизводители усилено лобирали за отмяна на щатската инициатива, но след това неохотно започнали да разработват електрически коли, за да отговорят на новите изисквания. Що се отнася до колите с горивни клетки, обществената позиция на Детройт останала все така враждебна.

Този път неочакваният спасител на горивната клетка бил чуждестранен производител на автомобили — „ДаймлерБенц“. За разлика от американските си конкуренти, германският производител на „Мерцедес“ и други марки видял пазарен потенциал в енергийната ефективност и алтернативните горива както в Европа, така и в крайна сметка в САЩ. Още от 80-те години на миналия век компанията изпробвала двигател с вътрешно горене, който използва водород. Но когато видяла колко бързо се подобряват горивните клетки на „Белард“, компанията създала съдружие с „Белард“.

Това бил стратегически съюз за „Белард“ и повратен момент за финансовата съдба на автомобилната горивна клетка. „Даймлер“ осигурила пари, маркетингова мощ и невероятната амбиция да пусне превозно средство с горивна клетка до десет години. Първата кола с горивна клетка на „Даймлер“ — „НЕКАР I“ от 1993 г., не може да се нарече зашеметяващ успех. Ванът бил толкова претъпкан с горивни клетки и резервоари за водород, че оставало място само за двама пътници. Максималната му скорост била едва сто километра в час, а пробегът между две зареждания — деветдесет километра. Но през 1996 г., „Даймлер-Бенц“ пуснала „НЕКАР П“ — нормален на вид миниван, захранван само от две горивни клетки от по 25 kW на „Белард“. В „НЕКАР II“ се събирали шестима души, максималната скорост достигала 110 километра, а колата минавала 240 километра, преди да зареди.

Изведнъж горивната клетка започнала да изглежда като нещо голямо, което направо зашеметявало анализаторите и инвеститорите. „Пробив в разработването на незамърсяващи автомобили“ — казал един от тях. „Гигантска стъпка напред за «Даймлер» и «Белард»“ — обявил друг. „С един смел удар «Даймлер» ускори надпреварата за производство на идеални горивни клетки — чудил се иначе скептичният «Бизнес Уик». — Конкурентните производители на автомобили трябва веднага да побързат с разработването на своя собствена горивна клетка или рискуват да останат назад.“

Изведнъж автомобилните компании, които били отхвърлили горивните клетки като прекалено рисковани да се обмислят като вариант, започнали да гледат на тях като на прекалено рисковани да се пренебрегват. Още същата година „Дженерал Мотърс“, „Тойота“, „Хонда“ и „Нисан“ обявили инициативи за разработване на горивни клетки. Междувременно „Форд“ се присъединила към съдружието „БелардДаймлер“ и осигурила 420 милиона долара за проекта, като по този начин вдигнала бюджета му до почти 1 милиард долара. „Смятахме, че тези превозни средства няма да се появят по пътищата преди 2020 г. — казал един представител на научния екип в наскоро слялата се «ДаймлерКрайслер». — Като се има предвид сегашното състояние на технологията обаче, това може да стане още през 2010 г., ако не и много по-рано.“ Един след друг производителите на автомобили започнали да пускат демонстрационни превозни средства с горивна клетка, както и все повече електрически коли и хибриди на бензин и електричество. Правели се и огромни крачки в зареждането с гориво. Инженерите разработвали машини, които да произвеждат водород, като разграждат или „реформират“ бензина, което можело да се превърне в голям пробив. С поставянето на реформатори на бензин на съществуващите бензиностанции дистрибуторите на горива можели да произвеждат и продават водород, без да изоставят съществуващата горивна инфраструктура. През 1997 г. „Крайслер“ обявила намерения да постави бензинов реформатор в самата кола, като по този начин позволи на шофьора да зарежда на всякакви бензиностанции. Дори и петролните компании нарушили мълчанието си по въпроса за водорода. През 1999 г. „Шел“ създала водородно поделение и скоро била последвана от „Бритиш Петролиъм“, която сега се нарича Би Пи от „Бийонд Петролиъм“^[2].

С влизането на петролните компании горивните клетки придобили нещо като критична маса. Въпреки че горивните клетки продължавали да бъдат много по-скъпи от конкурентите си ДВГ, било ясно, че разходите ще спаднат с напредването на технологията и което е не по-малко важно, със започването на масово производство на колите с горивни клетки. Ключът щял да бъде поетапният преход. Колите с горивни клетки щели да бъдат въведени постепенно, за да може пазарът да се изгради стъпка по стъпка. Първо щели да дойдат малките „демонстрационни“ паркове за правителствените агенции, които да ги направят познати сред хората и да позволят на компаниите да пробват технологията в реални условия. След това щели да дойдат продажбите на така наречените собственици на автомобилни паркове като компаниите за доставки или таксиметрови услуги или евентуално на някой голям правителствен клиент като Пощенската служба на САЩ — организация, която вече щяла да ползва централизирано зареждане с гориво и поддръжка и чиито шофьори лесно можели да бъдат обучени на новата технология.

С нарастването на продажбите на паркове щели да се появят и икономиите на мащаба, което щяло да намали производствените разходи. Следващата крачка щяла да бъде пускането на ограничени потребителски серии, което автомобилните и петролните компании щели внимателно да съгласуват помежду си, така че колите да се появят на избрани пазари като Южна Калифорния, Ню Йорк, Лондон и Токио заедно с малко на брой, но стратегически разположени станции за зареждане с водород. Тези серии щели да бъдат предназначени за хората, които първи приемат новостите — активисти, холивудски актьори, милионери с екологични възгледи — все хора, готови да платят по-висока цена и да поемат риска на новата технология в замяна на ефекта, който това има върху общественото им положение. С увеличаването на произведените бройки разходите щели още да паднат.

Също толкова важно, колкото и падането на цените, щяло да бъде и това, че самите коли щели бързо да се подобряват, и то не само по отношение на горивната ефикасност или екологичността си. Горивните клетки позволяват да се изгради изцяло нов вид кола — кола, която не само е бърза, сигурна и удобна като предшественика си с вътрешно горене, но всъщност е по-добра във всяко отношение. Колите с горивни клетки щели да бъдат по-тихи. Щели и да се управляват по-лесно. Докато конвенционалните превозни средства разчитат на механични устройства за управление и спиране, то контролните устройства на горивните клетки са електронни, което позволява далеч по-лека и точна работа с тях. Превозните средства с горивни клетки щели да бъдат и много по-просторни. Конвенционалните превозни средства жертват място за обемист бензинов двигател и трансмисия (която минава по цялата дължина на колата и създава неудобната гърбица на пода). За разлика от тях колите с горивни клетки могат да поберат горивната клетка и електрическите мотори в пода.

В един от особено привлекателните прототипи — „Хайуайър“ на „Дженерал Мотърс“ — целият задвижващ пакет (горивна клетка, резервоари, мотори на колелата и контролни устройства на управлението) се събира в подобна на скейтборд платформа на четири колела, която след това се завива с болтове към купето. Тази конфигурация не само че се е освободила от обемистото отделение за двигателя и от „гърбицата“ на трансмисията, но и позволява на шофьорите да сменят вида на купето си — например седан или ван, в зависимост от нуждите и предпочитанията си.

Привържениците на горивната клетка твърдят, че тези характеристики биха гарантирали продажбите на новия вид коли. „Забравете вредните емисии, забравете енергийната ефективност — каза Ланкастър от «Белард», когато говорих с него през ноември 2002 г. — Ще се окаже, че с технологията на горивните клетки производителите на автомобили ще могат да правят по-добри коли от тези в момента. Коли, които работят по-добре, по-комфортни и по-удобни са, а разходите им са по-ниски. Ще се окаже, че никой автопроизводител не може да си позволи да няма коли с горивни клетки, а тези, които си го позволят, ще изостанат от другите и рискуват никога да не ги настигнат.“

С наближаването на края на века автомобилната индустрия изглеждала на ръба на транформация. Насърчени от светкавичния прогрес в разработването на горивните клетки през 90-те години, много компании правели смели планове за въвеждане на такива превозни средства. „Белард“, която преди това предупреждавала за риска от пускането на потребителски продукт прекалено скоро, само и само да има нещо на пазара, вече била твърдо убедена, че горивна клетка, която да конкурира двигателя с вътрешно горене по цена, може да се появи до края на 2000 г. „ДаймлерКрайслер“ била толкова убедена, че обещала да инвестира 1,4 милиарда долара във водородната горивна клетка и да пусне на пазара цели четиридесет хиляди коли с горивни клетки до 2004 г., а до 2006 г. производството да достигне сто хиляди бройки. „Ние не се целим в някакъв нишов пазар — заявил Фърдинанд Пеник от «ДаймлерКрайслер». — Целта ни наистина е да се фокусираме върху масовото производство. Искаме да се конкурираме с двигателя с вътрешно горене.“ Други анализатори говорели за един милион коли с горивни клетки и годишни продажби на стойност 10 милиарда долара до 2010 г.

Този оптимизъм дал началото на нещо като златна треска. След зашеметяващата продажба на акции на „Белард“ за 340 милиона долара през 2000 г. рисковите инвеститори се втурнали да откриват „следващия «Белард»“, така както десет години по-рано били започнали да търсят следващия „Майкрософт“ или „Интел“. Основали десетки нови компании за производство на горивни клетки, а установени компании създали свои собствени поделения за разработка на горивни клетки. С енергията и увереността, характерни за интернет бума, едно ново поколение предприемачи чертаели амбициозни бизнес планове за цял куп водородни продукти — от автомобилни двигатели и електрогенератори за домашно ползване до инсталации за индустрията. Горивните клетки станали следващите горещи технологични акции. До 2001 г. били инвестирани 600 милиона долара в един сектор, по-нов и от софтуерната индустрия, който все още трябвало да представи конкретен продукт.

Водородната мания се разпростряла и в политическата сфера. Екологични групи защитавали горивната клетка като ключа към едно по-чисто бъдеще и критикували петролните компании за това, че не почвали веднага да строят нови станции за зареждане с водород. Политиците не изостанали. След като масово се отказали от водорода и горивните клетки през 80-те години, правителствата в Европа и Северна Америка започнали или разширили десетки водородни програми. Големите градове в Европа планирали закупуването на автобуси с горивни клетки. В САЩ федералните и щатските власти стартирали програми за използването на водородната технология за търговски цели. Исландия обещала да стане първата водородна икономика в света. „Мечтата за основана на водорода икономика се сбъдва — отбелязал американският сенатор Том Харкин, дългогодишен защитник на водорода, в началото на 2001 г. — Уверен съм, че един ден ще изляза от отоплявания си от водород офис в чистия въздух навън и ще вляза в задвижваната си с водородна горивна клетка кола.“

Не всички били толкова оптимистично настроени. Много от поддръжниците и изследователите на водорода от старата школа намирали нарастващия ентусиазъм за притеснителен и дори фалшив. Като че ли някои петролни и автомобилни компании, както и политици, използвали водорода, за да не трябва да подобряват енергийната ефективност на бензиновите коли. Например, въпреки че „ДаймлерКрайслер“ защитавала горивната клетка, бизнес стратегията й продължавала да разчита основно на продажбите на огромни пикапи и SUV-ове, което довело до създаването на нов модел автопарк, чиято средна горивна ефективност била най-ниската в индустрията.

Вероятно още по-важно било това, че старите поддръжници на водорода били обезпокоени от това, което смятали за неоправдано големи очаквания. Макар и въодушевени от дългосрочните възможности на горивната клетка, експертите по водорода били ужасени от твърденията, че колите с горивни клетки скоро ще се наложат, най-вече защото много от проблемите с разходите, работата и зареждането все още не били разрешени. „Горивните клетки не са като софтуера — казва Карън Милър от американската Национална водородна асоциация. — Отнема години и дори десетилетия да се направят както трябва.“

Но „години и дори десетилетия“ не бил срокът, който мнозина от новите водородни предприемачи имали предвид. Докато на „Белард Пауър“ по принцип й отнемало пет и дори повече години да изпробва продуктите си, някои по-нови компании можели да се похвалят с далеч по-смели срокове, а според някои наблюдатели и далеч по-нереалистични. Няколко пазарни анализатори, с които разговарях, си спомняха, че директори на компании, разработващи горивни клетки, са им казвали, че ще проектират, изпробват и пуснат на пазара нова горивна клетка за по-малко от две години, независимо че нищо подобно не било правено дотогава. Както ми каза един анализатор, всички „смятаха, че могат да намалят разходите до нужното ниво и да получат необходимата функционалност и надеждност, без да се сблъскат с големи научно-развойни пречки“. Накратко, казва той, „много от тези компании разчитаха на някакъв «откривателски момент» — чуден технически пробив, а това е риск, който трябва да поемат държавните лаборатории, не публичните компании“.

Но очевидно пазарът нехаел. „Настроението беше много приповдигнато — добавя Питър Хофман, наблюдател и издател на месечния бюлетин «Хайдръджин енд Фюъл Сел Летър»“. По много начини водородният бум „повтаряше дотком балона“, казва Хофман. Друг анализатор описал ситуацията по следния начин. „Много предприемачи в областта на горивните клетки се възползваха от пазарния манталитет на софтуерния бум. Разликата беше, че горивните клетки са хардуер. Тяхната работа може да се измери — те или работят, или не. От даден момент нататък просто не може да продължаваш напред с хитрини и смели твърдения.“

През 2001 г. водородният балон се спукал. През следващата година и половина една компания след друга отлагала или дори отменяла пускането на обещаните продукти. Дори „Белард“ трябвало да оттегли уверенията си, че ще направи конкурентна като разходи автомобилна клетка до 2001 г. Цените на акциите в целия водороден сектор се сринали, а компаниите гледали как едно време златните им акции се обезценяват до стотинки. Много от тези компании прекратили дейност или били изкупени за минимална част от стойността им отпреди спукването на балона. До 2003 г. анализаторите били отписали две от всеки три предприятия. Една от най-засегнатите компании била „Белард“. Въпреки че нейните технологии и управление все още се смята, че са на светлинни години пред конкуренцията, компанията понесла огромна загуба на инвеститорско доверие. Резкият спад на цената на акциите от 140 долара до само 6 долара осуетил плановете за финансиране на нови проучвания и наложил драстични съкращения на разходите. Точно преди Коледа през 2002 г. „Белард“ съкратила 25 процента от работниците си, включително и кипящия от енергия Ланкастър, и значително ограничила плановете си за развитие на проекти.

 

 

Оттогава насам водородната мания значително се е охладила, най-вече в автомобилната сфера. Въпреки че производителите на автомобили продължават да разработват свои вътрешни програми за горивни клетки (според енергийни експерти горивните клетки на „Дженерал Мотърс“ са не по-малко напреднали от тези на „Белард“ или на която и да е друга компания), компаниите са станали далеч по-предпазливи в прогнозите си за революция в горивните клетки. Макар че почти всички основни автопроизводители разполагали с демонстрационни коли с горивни клетки до 2003 г., обещаните преди няколко години масови серии били значително отложени. „Тойота“ предоставила едва двадесет от прототипите си, включително и джипове с горивни клетки, на калифорнийски правителствени агенции през 2003 г. „ДаймлерКрайслер“, която преди обещавала да пусне четиридесет хиляди превозни средства с горивни клетки до 2004 г., сега предвижда малки паркове от по двадесет коли. Като цяло прогнозите за бъдещи масови серии са по-скоро в границите на петдесет до сто хиляди автомобила най-рано през 2010 г. Всички продължават да твърдят, че ще има по-широко производство, но никой не се наема публично да предвиди кога ще се случи това. „“Дженерал Мотърс" казва, че иска да е първата компания, която ще продаде един милион превозни средства с горивни клетки — казва Хофман. — Но не казва кога и не казва как."

Някои енергийни наблюдатели побързали да обвинят производителите на коли, че така и не се заели сериозно с горивните клетки, а прилагали технологията само да си правят реклама. Но дори и петролните и автомобилните компании да са използвали горивните клетки, за да извлекат максимални политически ползи, истината е, че компаниите и инвеститорите се срещат с основни пречки пред масовото пускане на коли с горивни клетки. Въпреки бързия технологичен напредък остават открити много въпроси за надеждността и издръжливостта на колите с горивни клетки, особено в критични условия. Докато стандартните коли с ДВГ могат да изминат 240 000 километра, днешните превозни средства с горивни клетки могат да изкарат едва 48 000 километра — нещо, което едва ли може да привлече средностатистическия купувач.

 

 

По-сериозният въпрос е, че проблемът със зареждането още не е разрешен. Въпреки привидното съгласие между научните екипи, производителите на автомобили и енергийните компании, че горивните клетки ще използват компресиран водород, а не метанол или преобразуван бензин, съхраняването на горивото в самата кола все още е проблематично. Дори и когато е компресиран, водородът остава с далеч по-малка енергийна плътност от бензина. Един огромен резервоар за гориво, който едва се побира в багажника на колата, все още би стигнал за не повече от 300 километра, в сравнение с 500 до 650 километра, които потребителите очакват от стандартните превозни средства с ДВГ, без които те очевидно смятат, че не могат да живеят.

По-същественото е, че инфраструктурата за зареждане с водород все още не съществува и дори не е мръднала от етапа на обсъжданията. Макар че може да се произвежда водород, като се използва слънчева или вятърна енергия, и двата метода са изключително скъпи. Най-ефективният от гледна точка на разходите начин би бил да се използва природен газ, но за това ще са нужни значителни нови доставки на природен газ в момент, когато пазарът в Северна Америка и без това е силно ограничен. Дори и да предположим, че разполагаме с необходимите количества газ, построяването на инфраструктура за зареждане би струвала милиарди долари. Така въпреки постоянните приказки за поетапно пускане на станции и обещанията, че компании като „Шел“, Би Пи, а сега и „ШевронТексако“ проявяват интерес, досега са построени само няколко демонстрационни обекта, като голяма част от тях са направени от автопроизводители или компании, които се занимават с водородни технологии. „Шел“, която вече е по-внимателна в прогнозите си, настоява в дългосрочните си енергийни сценарии, че водородът може да се превърне в основен пазар, но признава, че може да остане и само нишов пазар. В същото време най-голямата петролна компания в света „ЕксънМобил“, която в края на 90-те години била един от най-отявлените опоненти на горивните клетки, все още отказва да приеме напълно, че водородът има някакво бъдеще.

Много поддръжници на алтернативните енергийни източници обвиняват петролните компании, че умишлено протакат нещата, за да защитят трилионите долари инвестиции, които са направили в конвенционални енергийни активи и системи, като в тези обвинения безспорно има истина. Но е вярно също и че петролните компании наистина се страхуват от разходите за преоборудване на съществуващите бензиностанции, така че да продават водород — разходи, които според вътрешни оценки на бизнеса може да достигнат тридесет милиарда долара само в САЩ, за да се предлага водород на 33 процента от всички станции. Седи въпросът и с цената на горивото. Петролните компании твърдят, че биха могли да произвеждат не по-скъп от бензина водород, ако той се продава на потребителите в рафинериите за водород. За нещастие обслужването и превозът на това странно гориво са изключително скъпи. Преобразуването на място е по-лесно и евтино, но не много. Тези миниатюрни водородни фабрики произвеждат толкова малки обеми, че според една петролна компания по най-оптимистични оценки разходите за направата на количество водород, еквивалентно по енергия на един галон бензин, биха били около три долара, което е грубо около три пъти повече от цената на бензина преди данъци. Дори и ако вземем предвид по-голямата енергийна плътност на водорода и по-голямата ефективност на автомобилите с горивни клетки, потребителите пак ще плащат поне с 50 процента повече за водород, отколкото за бензин. Както посочва един експерт от петролна компания: „Това може и да върви в Токио или Италия, където данъците върху бензина са високи, но в Америка водородът ще се нуждае от помощ.“ Но може би най-притеснителното са високите разходи за производство на горивна клетка, която е достатъчно малка, за да се събере в кола. Въпреки че по-големите „стационарни“ горивни клетки са достатъчно евтини да могат да се използват като ефективно от гледна точка на разходите резервно захранване за болници и дори като двигатели за товарни локомотиви и кораби (където теглото и размерът не са толкова голям проблем), автомобилните горивни клетки остават значително по-скъпи от двигателите с вътрешно горене, независимо от големите успехи, постигнати в намаляването на разходите за материалите, от които са изградени. Докато средният ДВГ струва около 50 долара на киловат мощност, т.е. около 4000 долара за стандартен двигател от 90 конски сили, дори най-конкурентните като разходи горивни клетки са доста над десет пъти по-скъпи за същата произведена мощност.

Много защитници на горивните клетки твърдят, че високите разходи произтичат основно от това, че устройствата все още се „правят на ръка от хора с докторска степен“, ако използваме популярната фраза. Както масовото производство свалило разходите за ДВГ преди век, така икономиите от мащаба рязко ще намалят разходите за горивните клетки и ще направят колите с горивни клетки съвсем достъпни за потребителите. С други думи, препятствията вече са производствени, не технически. Основната технология съществува и просто трябва да се пренесе до масите. Според тази гледна точка всичко все още е въпрос основно на време. Ако производителите на горивни клетки като „Белард“ могат да издържат още няколко години, докато обемите се увеличат и разходите намалеят, критичната точка ще бъде достигната.

Все пак тази гледна точка може да е прекалено оптимистична. Много анализатори смятат, че разработването на горивни клетки все още е изправено пред много технически пречки, по-специално да се намери нещо различно от скъпата платина, което да се използва като катализатор, преди колите да станат готови за масово производство. „Ако може да се постигне определено ниво на масово производство, разходите би трябвало рязко да спаднат — споделил главният експерт по горивни клетки на «Тойота» Норихико Накамура по време на конференция за горивните клетки в средата на 2002 г. — Но са необходими много усилия, за да се намалят разходите дори и до две трети от тези на стандартните превозни средства.“ В същото време потребителите като че ли не са затаили дъх в очакване на новите коли.

В крайна сметка съмненията на потребителите може да се окажат най-голямата пречка пред горивните клетки. В продължение на години поддръжниците на тази смела нова технология я рекламират като естествения наследник на бензина и вътрешното горене. В същото време потребителите и пазарът не виждат никакъв проблем нито с бензина, нито с вътрешното горене. Бензинът е евтин и в изобилие, а двигателят с вътрешно горене е може би най-добре измисленото устройство в световната история. Почти век постоянни подобрения са създали невероятно ефективна машина, да не говорим, че процесът на проектиране и производство е изцяло посветен на откриването на нови начини за нови и нови подобрения. „Автомобилните компании харчат между два и три милиарда долара годишно да усъвършенстват съществуващите двигатели и да ги направят по-ефективни“ — казва рисковият инвеститор Боб Шоу, който инвестира в компании за алтернативни енергийни източници.

С други думи, революцията при автомобилните горивни клетки няма да се случи от само себе си. На този етап няма значение колко инженери могат да намалят разходите за платиновите катализатори или колко цента могат да смъкнат от килограм водород. На този етап колите с горивни клетки са основно политически въпрос. Дали наистина искаме коли с горивни клетки? Колко ни струват предимствата им? Ако решим да продължим да разработваме коли с горивни клетки, за преобразуването на автомобилната индустрия ще е необходима масова политическа инициатива в целия свят, включително обширно финансиране за провеждане на проучвания, огромни инвестиции в инфраструктурата за зареждане, както и значителни политически маневри за разработването на облекчения и регламенти, които да осигурят необходимото предимство на горивните клетки, за да бъдат конкурентни на здраво установената технология на двигателите с вътрешно горене. Накратко, необходима е радикална промяна в сегашната автомобилна парадигма. Промяна, която почти не можем да си представим в днешната политическа среда.

В същото време разработването на горивни клетки сякаш е зациклило. Нещо повече, технологията като че ли е изгубила от блясъка си в представите на хората. Тъй като са се парили неведнъж, инвеститорите не са склонни да вкарват още пари във водородни компании и инвестират на други места. Правителствените инициативи също са компрометирани. През януари 2002 г., когато правителството на Буш започна широко възхваляваната си водородна инициатива „ФридъмКАР“, всички видяха в програмата просто още един безсрамен опит да се избегне политически опасната задача да се завишат стандартите за горивна ефективност за съществуващите модели коли. Нещо повече, водородът и горивните клетки като че ли са загубили обществения интерес, на който се радваха едва преди няколко години. Както отбелязва Франк Линч, бивш автомобилен инженер, който сега проектира водородни генератори: „Боя се, че когато най-накрая хората престанат да свързват водорода с бомбите и взривяването на «Хинденбург»^[3], следващата дума, която ще им дойде наум, ще бъде «шашма».“