Саммит. Конференция ООН по изменению климата 2021 года которая проходила в ноябре снова вывела на пик обсуждений использование водорода как топлива. При чем не только для автомобилей (что происходит уже сейчас), но и для производства, ТЭЦ и т.д.
Цели. Основой для обсуждения является объявленные ООН "Устойчивые цели развития". Но акцент почему то взят только на одну цель №13, хотя почему эта цель оказывается выше чем все остальные непонятно, хотя нет понятно, об этом можно прочитать в статье https://zen.me/UKlls Часть не может быть больше целого!
Основной довод. При сгорании 1 кг. образуется -121 МДж тепла, а при сжигании 1 кг. метана (по сути природный газ) - 50 МДж. При этом при сжигании водорода не образуется углекислый газ, а значит ура!, справимся с глобальным изменением климата.
Реалии.
1. Водород – самый распространенный элемент на Земле, но в обычных условиях он не встречается ни в виде отдельных молекул, ни в виде газа, так как легко вступает в реакцию с другими органическими соединениями. Следовательно требуется произвести работу по его получению, а следовательно расходовать энергию. Таким образом получается, что водород является вторичным энергетическим ресурсом, для добычи которого требуется использование первичных энергетических ресурсов. Это приводит к тому, что сразу увеличивается себестоимость водорода как топлива, а значит и к дорогому кВт энергии.
2. Все таки и метан, и водород это газ, а следовательно для того что бы эксперимент проводить в измерениях килограммами, нужно их как минимум сжижать. А здесь получается интересная картина, для сжижения метана нужна температура -162 градуса, а для водорода -252 градуса. Это опять приводит к удорожанию и не целесообразности сжижать. Ну тогда нужно мерить в кубах, а здесь картина немного другая, один кубометр метана даст в восемь раз больше энергии, чем 1 кубометр водорода.
3. Если сжигать водород в атмосферном воздухе (допустим на ТЭЦ) получим оксид азота, который при выбросе в атмосферу создаст условия возникновения кислотных дождей.
Если ставить фильтры, а исходя из п.2 надо увеличивать давление в магистралях, то это приводит опять к удорожанию на выходе 1 кВт энергии.
4. Хорошо, сжигаем в чистом кислороде и тогда получаем в выбросах Н2О. Здорово. Вот только температура тогда сгорания будет 2200 градусов, а сталь плавится примерно 1500 градусов.
5. Можно добывать водород путем парового риформинга метана, но при этом образуется водород и монооксид углерода, а мы все затеяли как раз, что бы снизить выбросы оксида углерода.
6. Ну и "зеленый водород", который получают путем электролиза — это процесс расщепления воды на составляющие элементы — водород и кислород — с помощью электрического тока. Однако, для этого нужна дистиллированная вода. И ее нужно очень много для 1 тонны водорода придется использовать 18 тонн пресной воды. Неправда ли на планете и так существует проблема нехватки пресной воды, как Вам решение одной проблемы путем катастрофы в другом.
Конечно водород используют и сейчас, и нужно его использовать, но только локально, для производственных нужд, но ни как глобальное решение проблем по уменьшению выбросов углекислого газа.