Расскажите кому-нибудь, что вы изобрели автомобиль, в котором роль топлива играет вода: вас наверняка поднимут на смех. А вот ВМФ США вовсю спонсирует разработку подобных проектов для своих кораблей — уж над ним никто посмеяться не посмеет.

Заправка военных кораблей — дорогостоящее, а нередко и опасное предприятие
Прототип системы имеет размеры 1,6 х 0,9 х 1,5 м

Идея состоит в том, чтобы извлекать из морской воды углекислый газ и водород, которые затем можно легко превратить в топливо и заправлять корабли прямо на марше. Такая перспектива не может не привлекать военных. В самом деле, сейчас американскому Военно-морскому флоту приходится содержит 15 танкеров, способных переносить 2,27 млрд литров топлива для дозаправки судов в море. Это требует постоянного решения сложных логистических задач по поддержке флотов и требует контроля за всеми морскими путями, которые только могут понадобиться для снабжения.

А между тем морская вода содержит около 3% СО2 в виде растворенного углекислого газа, а также в составе карбонатов и бикарбонатов. По общей массе это в 1,4 раза больше, чем в атмосфере. И если добавить к этому растворенный водород, то теоретически из их смеси можно синтезировать любое углеводородное топливо.

По словам химика Хизер Уилоуэр (Heather Willauer), в принципе необходимые для этого технологии уже существуют. «Восстановление и гидрирование СО2 с образованием углеводородов производится с использованием катализаторов, как это делается в известном процессе Фишера — Тропша для СО, — говорит она, — Модифицируя состав катализаторов и конструкцию реакторов, разработчикам ВМФ уже удалось добиться эффективности использования СО2 до 60%».

Предложенный ими процесс начинается, конечно, с извлечения СО2 и водорода из морской воды. Для этой цели используется специальная ацидифирующая ячейка: по мере того, как вода проходит сквозь нее, к ней прикладывается слабый ток. Начинается электрохимическая реакция, вода насыщается ионами водорода, ее кислотность увеличивается. На катоде идет выделение газообразного водорода и натриевой щелочи, которая восстанавливает СО2 из растворенных карбонатов и бикарбонатов, образуется углекислый газ.

На следующем этапе водород и СО2 поступают в раскаленную камеру с катализатором на основе железа, где они реагируют с образованием длинноцепочечных ненасыщенных углеводородов и выделением метана в качестве побочного продукта. Наконец, эти углеводороды олигомеризуются до цепочек длиной в 6−9 атомов углерода.

Прототип такого «топливогенератора» уже прошел успешные испытания на борту корабля в Мексиканском заливе, и теперь авторы работают над его усовершенствованием и увеличением производительности. И, конечно, удешевлением процесса: пока что стоимость произведенного таким образом топлива составляет 0,8−1,6 долларов за литр, тогда как аналогичное топливо, полученное традиционным путем, обходится в 0,87 долларов. По большому счету, еще далеко неизвестно, удастся ли разработчикам это сделать. Процесс Фишера — Тропша известен своей энергозатратностью и низкой эффективностью, и принципиально усовершенствовать его не получается уже не один десяток лет.

Наконец, остается главная проблема. Чтобы вырабатывать топливо из воды на борту корабля, требуется энергия, и даже если такое судно не нуждается в ресурсе углеводородов, оно будет нуждаться в повышенных количествах энергии в других формах. И мы снова возвращаемся к проблеме дозаправки, только на новый лад.

По сообщению NRL