В последние годы наметился новый рост интереса к водороду как виду топлива, что обусловлено принимаемыми во всем мире мерами по сокращению парниковых выбросов. Водород действительно является сравнительно экологичным топливом, однако он не встречается в природе в естественном виде, а его промышленное производство предполагает значительный расход энергии и зачастую сопряжено с выбросами парниковых газов, стремлением сократить которые изначально обусловлено стремление к переходу на водородную энергетику. В данном обзоре мы проанализировали ряд вопросов, связанных с водородной энергетикой.

Водород – это не первичный источник энергии. Есть много разных способов получения водорода, однако все они предполагают расход энергии в гораздо более значительных объемах, чем способно обеспечить применение этого газа в виде топлива. Соответственно, водород нельзя рассматривать как первичный энергоноситель, хотя его можно использовать для хранения и преобразования энергии.

Основными потребителями водорода (95%) являются нефтеперерабатывающая и химическая промышленность. Большую часть текущего спроса на водород (73 млн т в год) обеспечивают промышленные потребители, в качестве топлива (например, для водородных топливных элементов) используется лишь очень небольшая часть.

Ключевым сырьем для получения водорода является природный газ. По оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), приблизительно 75% производимого в мире водорода извлекается из природного газа, 23% получают с использованием угля, а методом электролиза вырабатывается всего 2%. Производители водорода обеспечивают приблизительно 6% совокупного мирового спроса на природный газ.

Может быть интересно: Что происходит на российском рынке недвижимости

Производство водорода пока углеродоемкое. По оценкам МЭА, выбросы углерода при производстве водорода варьируют от 10 т (методом риформинга из природного газа) до 20 т CO2 (методом риформинга из угля) на тонну производимого водорода. Совокупные выбросы углекислого газа при производстве водорода составляют 830 млн т в год, или 2,3% мировых выбросов углерода.

Процесс электролиза на электроэнергии, вырабатываемой тепловыми станциями, сопровождается еще большими выбросами углерода. Сам по себе процесс электролиза не приводит к выделению углерода, чего нельзя сказать о выработке электроэнергии, необходимой для обеспечения электролиза. Выбросы составляют 17 т углекислого газа на тонну водорода, если электроэнергия поступает с газотурбинных электростанций, и еще больше, если электроэнергию дают угольные электростанции.

Для перехода к «зеленому» производству водорода требуется технологический прорыв. Чтобы сократить выбросы парниковых газов при производстве водорода, необходимо использовать установки по улавливанию углерода либо применять новую технологию, предполагающую образование углерода в твердой форме. Одним из вариантов может быть электролиз с использованием электроэнергии из возобновляемых источников (или АЭС), однако замещение электроэнергии ТЭС энергией из возобновляемых источников может более существенно повлиять на сокращение выбросов парниковых газов.

Россия планирует к 2035 году экспортировать 2,0 млн т водорода. Энергетическая стратегия РФ на период до 2035 года предусматривает развитие водородной отрасли. Приступить к реализации пилотных проектов по развитию производства водорода с низким или нулевым углеродным следом планируется в 2023-2024 годах. Целевые объемы экспорта водорода выглядят довольно амбициозно, поскольку сейчас совокупный объем мировой торговли водородом весьма скромен – в 2019 году он, по оценкам Всемирного банка, составил всего $167 млн.

Может быть интересно: Что ожидать от акций Qualcomm