Голубой водород: что это такое и сможет ли он заменить природный газ?
По данным Международного энергетического агентства, 96% водорода, производимого во всем мире, производится с использованием ископаемого топлива – угля, нефти и природного газа – в процессе, известном как риформинг. Это включает в себя объединение ископаемого топлива с паром и их нагрев примерно до 800 °C. В конце концов, вы получаете диоксид углерода (CO₂) и водород. Затем эти два газа разделяются. CO₂ часто выбрасывается в атмосферу, где он способствует глобальному нагреву, а водород извлекается и используется во всем, от автомобильных двигателей до котлов, выделяя водяной пар.
Фото: https://www.fool.com/
Водородная радуга
Серый водород – наиболее распространенная форма. Цвет просто обозначает, как он сделан, и этот вид генерируется из природного газа (который в основном состоит из метана и этана), ископаемого топлива, которое используется в большинстве газовых котлов и печей и которое ученые определили как важный источник выбросов углерода, который правительствам нужно устранить. В коричневом водороде используется бурый уголь (образовавшийся в течение миллионов лет из спрессованных торфяных отложений) или нефть. Черный водород производится из битуминозного угля – смолистого вещества.
Процесс извлечения водорода из всех этих вариантов выделяет CO₂ в разной степени, и поэтому они не являются подходящим путем для достижения нулевых чистых выбросов с помощью водорода. Между тем, зеленый водород производится с использованием безуглеродного электричества, например, вырабатываемого ветряными турбинами или солнечными батареями, для разделения воды на водород и кислород. Этот процесс является углеродно-нейтральным, но зеленый водород очень дорог, и ожидается, что он останется таковым как минимум до 2030 года.
Но с голубым водородом, особенно правительства США и Великобритании, надеются, что все будет по-другому. Синий водород производится с использованием того же процесса риформинга, который используется для создания серого, коричневого и черного водорода, но обычно выделяющийся CO₂ улавливается и хранится под землей. Оборудование для улавливания и хранения углерода является дорогостоящим, что увеличивает стоимость топлива, но оно, по крайней мере, обеспечивает производство низкоуглеродного топлива по более низкой цене, чем зеленый водород. Или нет?
Совершенно неожиданно
Процесс производства голубого водорода также требует много энергии. На каждую единицу тепла в природном газе в начале процесса только 70-75% этого потенциального тепла остается в водородном продукте. Другими словами, если водород используется для обогрева здания, вам потребуется на 25% больше природного газа для производства голубого водорода, чем если бы он использовался непосредственно для обогрева. И, как сообщает Агентство по охране окружающей среды США, метан – основной компонент природного газа и побочный продукт его использования для производства голубого водорода – является гораздо более мощным газом для глобального потепления, чем CO₂, в более короткие сроки. На 100-летней основе потенциал глобального потепления у метана в 28-36 раз выше, чем у CO₂, поэтому одна молекула метана в атмосфере имеет такой же эффект, как и около 30 молекул углекислого газа.
В первом исследовании такого рода, в котором рассматривается влияние голубого водорода на окружающую среду на протяжении всего его жизненного цикла, американские исследователи обнаружили, что выбросы метана, выделяемые при добыче и сжигании ископаемого природного газа, намного меньше, чем выбросы голубого водорода. Для производства голубого водорода необходимо извлекать больше метана, и он должен проходить через риформеры, трубопроводы и корабли, обеспечивая больше возможностей для утечек: исследования показывают, что этого достаточно, чтобы сделать синий водород на 20% хуже для климата, чем просто использование ископаемого газа.
Новое исследование ставит под сомнение роль голубого водорода в сокращении выбросов парниковых газов в таких секторах, как отопление и тяжелая промышленность. А поскольку эти новые результаты были приняты энергетическим сообществом, то стоит задуматься, как эти новости будут восприняты в Вестминстере и Вашингтоне. Во всяком случае, правительства должны опубликовать свою отложенную водородную стратегию, в которой должно быть указано, где водород будет фигурировать в стратегии декарбонизации государств. Но несомненно одно – синий водород может быть не таким зеленым, как когда-то казался.
Обсудим?
Смотрите также:
