Чому водень є однією з найперспективніших новинок у екологічній енергетиці

20 червня 2021Bloomberg Green

Виконання амбіційних цілей у сфері зеленого водню вимагає створення величезної індустрії практично з нуля

Сонячні та вітрові електричні установки не здатні вирішити всі проблеми. Наприклад, виробництво сталі потребує значно вищих температур, ніж ті, які забезпечують звичайні електричні печі. Тому, у сценаріях зменшення впливу на клімат, водень зараз займає важливу роль у зменшенні промислових викидів і забезпеченні енергією автомобілів, важких транспортних засобів і кораблів. Так званий зелений водень, фактично, не виробляє викиди. Але досягнення визначених цілей потребує побудови величезної інфраструктури практично з нуля.

1. Які переваги водню?

Водень горючий. Заміна викопного пального, що використовується в печах з температурою до 1500 градусів Цельсія (2732 градуси за Фаренгейтом), на газоподібний водень може суттєво зменшити викиди вуглекислого газу на 20%, які надходять з промисловості. У сталеплавильному процесі водень може замінити вугілля, яке зараз використовується не лише для нагрівання, а й для обробки залізної руди. У цьому випадку побічним продуктом є водяна пара, а не CO2. Хоча наразі акумулятори домінують у секторі електричних автомобілів, деякі компанії ставлять на те, що паливні елементи на основі водню стануть кращим варіантом для важких вантажівок, кораблів та, можливо, навіть літаків.

2. Що таке зелений водень?

Водень отримують шляхом електролізу, процесу, в якому електричний струм пропускається через воду в пристрої, відомому як електролізер, для розділення атомів водню і кисню. У паливних елементах відбувається зворотний процес: водень комбінується з киснем для утворення води та електрики. Щоб водень можна було вважати зеленим, електроенергія, використана для електролізера, повинна бути отримана з відновлювальних джерел.

3. Які інші методи отримання водню?

Сьогодні більшість водню, що споживається як паливо, отримують шляхом його ізоляції з природного газу. Але цей процес вимагає значних енергетичних витрат і спричиняє викиди вуглекислого газу, тому його часто називають сірим воднем, на відміну від зеленого. Блакитним воднем називають той, при виробництві якого вуглекислий газ захоплюється та зберігається, вважаючи його паливом з низьким рівнем викидів.

4. Які перешкоди стоять перед зеленим воднем?

Їх досить багато. Наразі зелений водень коштує від 2,50 до 4,50 доларів за кілограм, відповідно до аналізу. Щоб стати конкурентоспроможним порівняно з воднем, отриманим з викопного пального, його ціна повинна знизитися до менше ніж 1 долар за кілограм. Це, за прогнозами, може реалізуватися до 2030 року. Але це залежить не тільки від значного розширення потужностей електролізерів, але й від збільшення виробництв електроенергії, в той час, коли світова енергетика вже під тиском через зростаючий попит нових електрифікованих транспортних засобів. Керуючись тим, що водень є найменшим газом, для його транспортування потрібно стиснення або змішування з природним газом, або охолодження до рідкого стану, що підвищує витрати в порівнянні з природним газом.

5. Хто є лідером у виробництві зеленого водню?

Європейський Союз поставив найамбіційнішу мету — створити електролізери, здатні до 2030 року перетворювати 40 ГВт відновлювальної енергії на водень. Водень став центральним елементом його плану Green Deal, що передбачає інвестиції на загальну суму 470 мільярдів євро (560 мільярдів доларів) до 2050 року з надією на запуск світового ринку водню. Німеччина оголосила, що зелений водень відіграватиме важливу роль у трансформації промисловості країни, коли до 2045 року вона досягне нульового викиду.

6. Що відбувається в інших країнах?

До 2030 року Китай планує розмістити на своїх дорогах 1 мільйон транспортних засобів, що працюють на водневих паливних елементах. Вартість виробництва водню може сягати 1 трильйон юанів (155 мільярдів доларів) до 2025 року. Австралія інвестує 214 мільйонів доларів у розвиток чотирьох водневих хабів, потужність яких складе 26 гігават. Японія, де Toyota Motor Corp. вклала значні кошти в технології паливних елементів, є світовим лідером у сфері водневих заправок, а Південна Корея будує пальне та іншу інфраструктуру в шести містах, сподіваючись, що до 2025 року водень стане основним джерелом енергії.

Теги:Поділитись