«Распиаренный водород хуже угля»: топливо будущего оказалось не «зеленым»

Во многих странах водород считают «зеленым» источником энергии. Промышленные корпорации продвигают его как «надежное топливо нового поколения для двигателей автомобилей, отопления домов и электроэнергии». Вот только на деле все оказалось совсем иначе. И вдруг безвредный водород стал хуже «грязного» угля.

Но обо всем по порядку.

«Топливо не с нулевым углеродным выбросом»

В середине июля 2021 года биогеохимик из Корнельского университета штата Нью-Йорк Роберт Ховарт и его коллега из Стэнфордского университета Марк Джейкобсон опубликовали в журнале Energy Science & Engineering интересную статью. Где полностью раскритиковали «голубой» водород. «Совершенно неправильно называть водород топливом без углеродного следа. Мы обнаружили, что это даже не топливо с низким уровнем парниковых выбросов», - заявили ученые.

Справка:

Водород производят из разных источников энергии - атомной («оранжевый» водород), угля («бурый» водород), ветра и солнца, с применением электролиза воды («зеленый» водород). Но самое самым популярным остается природный газ («голубой» водород). В 2020 году, по подсчетам Международного энергетического агентства, на его долю приходилось 76% мирового производства водорода. О нем и шла речь в статье ученых.

Вернемся к исследованию. Ученые изучали выбросы парниковых газов за весь жизненный цикл «голубого» водорода. Они учитывали выбросы углекислого газа и метан, который утекает из скважин и другого оборудования при добыче самого природного газа. И пришли к совсем не утешительным выводам: «При сжигании «голубого» водорода выбросов получается на 20% больше, чем при использовании природного газа или угля». К тому же при производстве «зеленого топлива» выделяется метан, который куда опаснее для экологии, чем тот же углекислый газ.

«Голубой» водород (не)чистая энергия будущего

Сейчас в мире производят «голубой» водород довольно грязным и энергоемким методом. Сам процесс называется паровым риформингом. Суть такова: с помощью пара, высокой температуры и давления метан (составляющее природного газа) разлагают на водород и монооксид углерода. На выходе получают «голубой» и «серый» водород. Главное отличие - в первом случае еще используют технологии улавливания СО2 с последующим захоронением. Поэтому «голубой» водород относят к «чистым источникам энергии».

А теперь для наглядности немного о добычи «зеленого топлива» в цифрах. Сейчас существуют только две действующие площадки по производству «голубого» водорода: в штате Техас (завод компании Air Products) и канадской провинции Альберта (Shell). При добычи топлива на заводе Shell в среднем улавливают 78,8% углекислого газа. Иногда этот показатель может быть выше или ниже (от 53% до 90%). Но по сути входные данные не полные: разработчики не учитывают выбросы метана, выбросы СО2 при получении энергии (идет на риформинг и улавливание этого самого СО2), сюда так же не входят выбросы при добычи природного газа и его транспортировке. О чем и говорят американские ученые.

Если учесть все части уравнения, получается «голубой» водород немногим экологичнее «серого». На один мегаджоуль «голубого» приходится 139 граммов углерода и метана, «серого» - 153 грамма. Итог: «экологичное топливо» всего на 10% «чище».

Это еще не все. Исследователи подсчитали, при добычи «голубого» водорода в атмосферу может попасть до 3,5% метана. Учитывая, что этот газ куда опаснее углерода, водород из ископаемого топлива с трудом можно назвать «чистым топливом». Для справки: профессор наук о Земли в Университете Дьюка Дрю Шинделл: «Сократить метан (как основной компонент природного газа) куда важнее для борьбы с глобальным потеплением. По большому счету весь рост средних температур с XIX века связан сжиганием ископаемого топлива».

Альтернатива есть

На самом деле все не так плохо. Водород действительно может стать топливом будущего, но не «голубой», а «зеленый». Ученые Ховарт и Джейкобсон предлагают сосредоточиться на добыче последнего. Получают экологичные топливо через электролиз воды с использованием ВИЭ (возобновляемые источники энергии). Правда стоит он дороже. Один килограмм вещества обходится в $7,1-8,7, тогда как «голубой» водород (даже с учетом технологий улавливания) - в $3,9 за килограмм, а «серый» - $3,5 за килограмм.

В перспективе, со снижением цен на ВИЭ, стоимость «зеленого» водорода тоже будет снижаться. Вот только вряд ли кто-то из стран готов ждать «спада» цен. Да и с электролизом возиться никто особо не хочет, слишком энергоемкий процесс. К тому же не везде есть возобновляемые источники энергии, способные производить экологичное топливо в больших количествах.

Водородная гонка

Во всем мире страны разрабатывают проекты по производству «голубого» водорода. Каждое государство (Россия в том числе) стремится стать первым, чтобы получить особые права на рынке «зеленого» топлива. Поэтому вряд ли статья американских ученых что-то изменит. Главное результат. С выбросами разберемся как-нибудь потом.

Подтверждая наши слова, норвежская Equinor собирается в 2023 году начать выпускать «голубой» водород на газотурбинной станции Magnum. И уже заключила договор с немецким сталелитейным заводом в Дуйсбурге на поставки топлива в 2027 году. В США несколько миллиардов долларов выделили на строительство газовой инфраструктуры. В России «Росатому» хотят поручить разработку проекта по добычи «голубого» водорода. И это далеко не все.

Постепенно мир будет переходить на альтернативные источники энергии. Водород может стать одним из них. Тем же самолетам и грузовикам гораздо проще перейти на него, чем на ВИЭ. Вот только добыча топлива из природного газа может нанести куда больше ущерба климату, чем тот же ругаемый Европой уголь. Поживем - увидим.

Фото: открытые источники

URL: https://babr24.com/?IDE=217834

bytes: 6374 / 5709

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Виктория Британская, обозреватель.

На сайте опубликовано 516 текстов этого автора.

Другие статьи в рубрике "Экология"

Ученые провели первую в истории оценку загрязнения морей российской Арктики

Группа ученых, в которую входят специалисты из ТГУ, провела первую в России оценку загрязнения четырех арктических морей РФ. В команду вошли исследователи из ВНИРО, Института океанологии РАН, Биологического института ТГУ и Полярного филиала ВНИРО – ПИНРО (Мурманск).

Пепел

ЭкологияНаука и технологииТомск Россия

3183

14.09.2021

Россыпь нарушений. О золотодобыче в Красноярском крае

Для Красноярского края проблема антиэкологичной добычи россыпного золота актуализировалась в октябре 2019 года, когда на реке Сейба разрушился каскад земляных дамб, построенный ООО «Сисим», дочерним предприятием «Сибзолота». 20 человек погибли.

Макс Веселов

ЭкологияЭкономика и бизнесКрасноярск

4108

14.09.2021

Капля в море: регионам подкинут восемь миллиардов на тушение лесных пожаров

Согласно поручению президента, правительство должно обеспечить выделение субъектам Российской Федерации из федерального бюджета дополнительно не менее восьми миллиардов рублей на охрану лесов от пожаров.

Александр Тубин

ЭкологияРоссия

2468

14.09.2021

«Сократим выбросы»: «Главный» академик предложил выращивать коноплю

Пока Европа борется с выбросами, переходя на ВИЭ (возобновляемые источники энергии), российские ученые ищут альтернативные методы борьбы с углекислым газом. Вот и глава РАН посоветовал начать выращивать коноплю. Исключительно в экологических и медицинских целях, естественно.

Виктория Британская

ЭкологияРоссия

9622

13.09.2021

Впервые за 25 лет: омуль наконец-то посчитают

По данным Лимнологического института СО РАН, в Байкале обитает 20-25 тысяч тонн омуля. Однако это данные 1994 года. С тех пор не проводили точного подсчёта его численности. Тем не менее уже четыре года введены ограничения на вылов байкальского омуля.

Миша Ковальски

ЭкологияИркутск Байкал

7221

10.09.2021

В Год Байкала ему не перепало

2021 год в Иркутской области объявлен годом Байкала. Более того, в декабре исполнится 25 лет со дня включения озера в список объектов Всемирного природного наследия ЮНЕСКО. Что было сделано за восемь месяцев и что планируется.

Миша Ковальски

ЭкологияИркутск Байкал

5766

09.09.2021

Трудности цифровизации: лесная отрасль запуталась в Сети

Цифровизация, которую уже не первый год пытаются внедрить в российское лесное хозяйство, должна в теории облегчать доступ заинтересованных сторон к разнообразным лесным данным, в том числе доступ гражданского общества и независимых экспертов к общественно значимой информации о лесах.

Александр Тубин

ЭкологияРоссия

4296

08.09.2021

«Хиагду» уже ловили на аварии с выбросом химикатов. Тогда в компании тоже лгали о непричастности

Руководство «Хиагды» (принадлежит «Росатому») продолжает масштабную информационную кампанию по защите собственной репутации. Компанию подозревают в сокрытии аварии с нанесением серьезного урона природе Бурятии – и небезосновательно.

Есения Линней

ЭкологияРасследованияЭкономика и бизнесБурятия Россия

5522

07.09.2021

В Прибайкалье краснокнижные животные не восстанавливаются, а исчезают

Красная книга – это не просто список животных, которых на той или иной территории меньше, чем остальных. Цель Красной книги – защитить виды животных, популяция которых количественно мала, а также увеличить их численность.

Миша Ковальски

ЭкологияИркутск

5151

07.09.2021

Правительство списало треть лесных пожаров на грозы

На правительственном совещании по реализации президентских поручений по лесам вице-премьер Виктория Абрамченко заявила, что сегодня антропогенный фактор – причина более 66% пожаров, а природные явления в этом сезоне – 34%.

Александр Тубин

ЭкологияРоссия

4055

06.09.2021

600 килограммов мусора с берегов Иркутска отправятся на переработку

4 сентября 2021 года состоялась всероссийская волонтёрская акция 360. Её главная цель ― защита озера Байкал и заповедных территорий РФ от неблагоприятных экологических воздействий.

Миша Ковальски

ЭкологияОбществоИркутск

5285

05.09.2021

Горно-химический комбинат: новая вывеска — старые ориентиры

В мае 2021 года в структуре «Росатома» произошла реорганизация: был создан экологический дивизион, в который наряду с другими предприятиями вошёл железногорский Горно-химический комбинат.

Макс Веселов

ЭкологияКрасноярск

12283

05.09.2021

Лица Сибири

Толмачев Дмитрий

Маковоз Олег

Грачев Михаил

Войцехович Елена

Габов Роман

Ставинов Андрей

Разумов Дмитрий

Кузняная Галина

Шумков Константин

Сахиуллин Альфрит