Перед человечеством всегда будет стоять энергетическая проблема. Многие страны беспокоит проблема загрязнения окружающей среды в результате использования ископаемых видов топлива. Поэтому, мир давно задумался о массовом производстве «зеленой» энергии. В последнее десятилетие Западная Европа только и говорит об «энергетическом переходе», а в 2020 г. Европейский Союз принял «Европейский зеленый договор», стратегию, которая должна сделать Европу климатически нейтральной к 2050 г.
Среди многих альтернатив ископаемым видам топлива в последние два десятилетия особое внимание обратили на первый элемент таблицы Менделеева, водород. Его можно использовать как в качестве средства хранения безуглеводной энергии и источника топлива, так и в качестве сырья. Именно он способен сыграть центральную роль в «энергетическом переходе».
Водород не выделяет при сжигании углекислый газ, что уже является его существенным плюсом. А если учесть его более высокую энергоемкость по сравнению с природным газом, что ведет к существенной экономии, то он по праву становится очень перспективным видом топлива. Минус у водорода только один – пока его производство не из дешевых, хоть сам газ является вторичным продуктом переработки ископаемого сырья и его очень много в природе.
Первые исследования по использованию водорода в качестве безуглеродного топлива появились еще в середине 1970-х годов.
В настоящее время уже говорят о «сером», «голубом» и «зеленом» водороде. Первый производится путем парового риформинга метана, «зеленый» (он же – с низким или нулевым содержанием углерода) – путем электролиза из возобновляемых источников энергии, «голубой» - путем парового риформинга метана с улавливанием углерода.
В настоящее время изучают возможность обезуглероживания водорода производители промышленного газа. Специалисты в 2020 г. заявляли, что бизнес по производству водорода может в ближайшие годы увеличится в четыре раза. Наряду с транспортными предприятиями, производителями сырья, нефтеперерабатывающими предприятиями и энергетиками производством водорода заинтересовались производители удобрений, поскольку «зеленый» низкоуглеродный аммиак становится средством транспортировки и хранения «зеленого» низкоуглеродного водорода. Поэтому, последним мог бы заинтересоваться белорусский «Гродно-Азот». Аммиак является одним из эффективных способов хранения и транспортировки водорода, а также топливом сам по себе. Белорусское предприятие – крупный производитель аммиака с развитым производством и сбытовой сетью, благодаря чему оно имеет прекрасные возможности для удовлетворения растущего спроса на водород и аммиак. Таким образом, Беларусь также может стать не последним игроком на перспективном рынке перспективного топлива. У нас на месте и трубопроводная сеть. Уже есть технологии, позволяющие транспортировать водород по уже имеющейся газопроводной сети. Впереди сплошные перспективы.
Наличие у нас атомной электростанции также подразумевает перспективу использования атомной энергии для электролиза водорода. В часы низкого потребления электроэнергии ее избыток можно направить на генерацию водорода, который потом подавать потребителям, в том числе и на экспорт, через уже имеющуюся газопроводную инфраструктуру. Это новое применение БелАЭС позволит повысить ее рентабельность.
В настоящий момент многие страны мира, видя явные перспективы водородного топлива, включились в гонку технологий его производства, инвестируя немалые средства. «Водородные программы», особо это не афишируя, уже реализуют Япония, Китай, Россия, Южная Корея, США, Россия, Германия, Великобритания, Франция. Это понятно, ведь речь идет о разделе еще не поделенного мирового рынка водорода. Первый элемент таблицы Менделеева становится не просто средством решения своих энергетических проблем, но и элементом геополитического влияния.
Пока водород в энергобалансе Европейского Союза занимает чуть больше 1%. Его используют при производстве азотных удобрений и в нефтепереработке. Германия уже имеет водопроводный поезд и сеть водородных заправок для автомобилей, уже создан гибридный водородно-электрический автомобильный двигатель, КПД которого в два раза выше двигателя внутреннего сгорания.
Германия 10 июня 2020 г. опубликовала свою национальную водородную стратегию, имеющую цель создать экономику, нейтральную для климата, в которой выброс углекислого газа будет в 2050 г. на 95% ниже, чем в 1990 г. В рамках стратегии на водородное топливо планируют перевести весь транспорт, металлургию и нефтехимическую промышленность. При этом водород немцы планируют получать только посредством возобновляемых источников энергии.
К концу нынешнего десятилетия Германия планирует использовать для транспортировки водорода часть собственных газопроводов и мощности «Северного потока» и «Северного потока-2».
Технологическую позицию Европы на мировом рынке водорода в настоящее время можно оценить, как лидирующую. Если рассмотреть всю технологическую цепочку, то в Западной Европе может быть создано около миллиона новых рабочих мест.
Не отстает в вопросах производства водородного топлива и Россия. Ее энергетическая стратегия была опубликована практически одновременно с германской. В документе водород рассматривается в первую очередь как топливо с высоким экспортным потенциалом. Уже в 2024 году экспорт российского водорода должен составить 0,2 млн. тонн, а к 2035 году достичь 2 млн. тонн, 16% предполагаемого мирового рынка.
По самым скромным оценкам в 2050 г. доля водорода в производстве энергии составит 24%, на долю ЕС, США и Великобритании придется 12-19%. Дальше – больше. Человечество приблизилось к потреблению водородного топлива, которое можно получать и использовать бесконечно. Но соперничество за мировой рынок тоже предстоит нешуточное.
Автор статьи: Александр Черный
Автор фото: из открытых источников