«Гидрогеновая мечта»: в США стартовал масштабный проект по производству чистого водорода. Что не так с экологичностью этого топлива

Что происходит

Министерство энергетики США запустило новую программу по созданию сети центров по производству водорода стоимостью $8 млрд. Это часть стратегии администрации президента Джо Байдена по декарбонизации промышленного сектора, на который приходится треть внутренних выбросов углерода.

• Программа рассчитана на 5 лет. За это время планируется построить как минимум четыре центра H2Hub, а также создать необходимую локальную инфраструктуру, чтобы стимулировать переход на водород в качестве экологически чистого источника энергии. Впоследствии H2Hub планируется превратить в общенациональную сеть.
• Предполагается, что один из первых четырех центров будет производить водород с использованием возобновляемых источников энергии, еще один — за счет ядерной энергии. По крайней мере один хаб, вероятно, будет использовать ископаемое топливо в сочетании с технологиями улавливания и хранения углекислого газа.

Аргументы

Эксперты отмечают, что использование водорода может стать одним из важных факторов перехода к чистой энергетике.

• Водородная энергетика позволяет очистить отдельные секторы производства, которые сложнее всего декарбонизировать, например изготовление стали.
• Водород может использоваться в качестве топлива в автомобилях, включая грузовики, авиации и морских перевозках, где применение, например, электрических батарей осложняется большими расстояниями, на которые их заряда просто не хватит. При сгорании водорода в атмосферу не выбрасывается диоксид углерода, вместо этого образуется водяной пар.
• Использование такого топлива позволяет снизить зависимость от углеводородов, в частности нефти, запасы которой не бесконечны и сосредоточены в нескольких странах.

Контраргументы

Не все водородное топливо одинаково безопасно для окружающей среды.

• Почти весь водород сегодня производится с использованием ископаемого топлива. Примерно 6% мирового природного газа и 2% угля в настоящее время идут на производство водорода.
• При создании топлива используют паровую конверсию метана, для которой требуется высокая температура и давление. Сопровождающие процесс вредные выбросы попадают в атмосферу.
• В процессе добычи, транспортировки и даже производства существует риск утечки самого метана, который считается более опасным для окружающей среды, чем углекислый газ.
• Наиболее чистым считается способ производства водорода путем электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии. Однако он же остается самым дорогим. Многие страны, в том числе Канада, Япония и Германия, несмотря на это, проявляют интерес к этой технологии.

Перспективы

Согласно докладу МЭА, к 2050 году мировой спрос на водород может вырасти до 528 млн тонн против 87 млн в 2020-м. 

• Доля этого вида топлива в мировом энергопотреблении, согласно прогнозам, достигнет 18%, из них 10% будет приходиться на «зеленый» водород.
• К 2050 году МЭА рассчитывает снизить затраты на производство «зеленого» водорода до $2 за килограмм вместо нынешних $10 благодаря развитию технологий ВИЭ  и удешевлению солнечной энергии и энергии ветра.

Программы развития водородной энергетики разрабатывают не только в США, которые остаются одним из лидеров в этом направлении, уступая только Китаю, но и в странах Европы и в России. 

• В августе 2021 года правительство утвердило концепцию развития водородной энергетики. На первом этапе, который рассчитан на 3,5 года, планируется создание профильных кластеров и реализация пилотных проектов по производству и экспорту водорода, а также применение водородных энергоносителей на внутреннем рынке. В первые 3 года на эти цели предусмотрено выделение 9 млрд рублей.
• В будущем рассматривается возможность создания в стране крупных экспортно ориентированных производств.