Проблемы водородной энергетики вызывают в настоящее время большой интерес в мире и особенно актуальны для Украины в связи с поисками альтернативных экологически чистых возобновляемых источников энергии.
В качестве её топливного материала предлагается использовать водород, извлеченный из сероводорода H2S, которым, начиная с глубины 150…200 м и до глубин порядка 2 км, заражены воды прибрежной зоны Черного моря. В работах [1(2006),16(2006)] оценено, что практически неисчерпаемые естественно возобновляемые запасы сероводорода акватории (~50 млрд. тонн при ежегодном поступлении ~5 млн. тонн) могут дать существенную добавку в энергетический баланс Украины (до 10% энергии, вырабатываемой отечественными АЭС) с попутным решением экологических и социальных проблем акватории Черного моря.
В 2006 г. в НПК ВИЭРТ начаты комплексные исследования проблем промышленного использования сероводорода черноморской зоны и разработка концепции сероводородного энергогенерирующего комплекса (СВЭК). Выполненный анализ показал [1(2006)], что экономически эффективное использование сероводорода в водородной энергетике возможно лишь при условии решения комплекса технологических задач, включающих в себя: (а) подъем насыщенных H2S водных масс с больших глубин, (б) извлечение сероводорода из воды, (в) выделение водорода из H2S с попутной утилизацией серы и (г) возврат очищенной воды в акваторию с максимальной рекуперацией энергии.
Вопросы энергосбережения возникают на каждой из этих стадий, из которых наиболее энергоемкой является первая. Нами предложено использовать для лифтирования насыщенных сероводородом водных масс физические принципы энергосберегающих технологий фонтанного подъема, широко применяющихся в нефтегазовой промышленности. Разработанная гидродинамическая модель показала, что фонтанный подъем может быть осуществлен благодаря естественной газоназыщенности вод сероводородом ввиду наличия градиента его концентрации по глубине. В рамках этой модели предсказано явление гистерезисной зависимости давления в фонтанном подъемнике от глубины его погружения, оценен перепад давлений в подъемнике (~0,1 МПа, что отвечает подъему насыщенных вод на высоту до 10 м) и возможности дальнейшей рекуперации энергии лифтированных водных масс на энергогенерирующем оборудовании.
Для решения задачи получения водорода из H2S рассмотрены методы радиолиза сероводорода [17(2006)] и показано, что они обладают высокой эффективностью выделения водорода — до 50% при воздействии ионизирующего излучения в присутствии оксида углерода. Проведен расчет производительности радиационной технологии переработки сероводорода, определены параметры требуемого источника излучения, необходимые значения поглощенной дозы и радиационный выход продукта переработки.
Наряду с технологиями получения изучались и методы аккумуляции и хранения водорода для применений в качестве вторичного энергоносителя и моторного топлива [2(2006),3(2006),18(2006)]. Особое внимание уделено анализу перспектив металлогидридного метода хранения водорода и использования в этих целях углеродных наноструктур. В сотрудничестве с ИФТТМТ ННЦ ХФТИ получены первые результаты экспериментальных исследований кинетики сорбции-десорбции водорода циркониевым сплавом сложной стехиометрии в зависимости от температуры, и обнаружен эффект активации сплава при первом наводораживании [18(2006)].