С 1975 года мировой спрос на водород вырос более чем в три раза. Многие страны включают огромные инвестиции в производство водорода в свою долгосрочную стратегию. Однако на пути водородной революции есть много препятствий, сообщает kratko-news.com.
- Все больше и больше стран, в том числе в ЕС, хотят инвестировать в водород как источник энергии.
- У Ближнего Востока есть шанс стать магнатом в этом вопросе.
- Однако на пути к настоящей коммерческой водородной революции есть много препятствий, в первую очередь стоимость производства.
В 2014 году Япония приняла план перехода к «водородному обществу». В своей Национальной водородной стратегии 2019 года Австралия поставила перед собой задачу стать крупным производителем и экспортером водорода к 2030 году.
В Плане экономического восстановления Европейской комиссии до 2020 года, известном как NextGenerationEU, водород описывается как «инвестиционный приоритет для ускорения экономического роста и устойчивости». В США, где интерес правительства к этому сырью восходит к 1970-м годам, в июне 2021 года министр энергетики Дженнифер Гранхольм инициировала программу Hydrogen Shot, которая направлена на снижение стоимости чистого водорода на 80%. в течение десятилетия.
Производители нефти и газа Ближнего Востока также присоединились к водородной гонке. В августе 2020 года Саудовская Аравия объявила о строительстве завода по производству водорода стоимостью 5 миллиардов долларов. — крупнейший в мире завод по производству чистого водорода — как часть футуристического высокотехнологичного города Неом, детище принца Мохаммеда бин Салмана.
В Объединенных Арабских Эмиратах Дубай планирует запустить первую в регионе экологически чистую водородную электростанцию, работающую на солнечной энергии. Соседняя полиция в Абу-Даби хочет в ближайшие годы переоборудовать часть своего флота на топливные элементы. Оман также планирует крупномасштабные водородные проекты.
Хотя новый энтузиазм Ближнего Востока в отношении водорода вполне обоснован, этот регион не собирается отказываться от нефти и газа, в отличие от других стран.
Немного химии
Водород — самый простой элемент на Земле — его атомы имеют только один протон. Хотя его много, он не встречается в природе и обычно встречается в сочетании с другими элементами и органическими соединениями, такими как вода и углеводороды. Например, природный газ имеет один атом углерода и четыре атома водорода на молекулу. Чистый водород получают путем отделения углерода от молекулы водорода.
Хотя водород везде одинаков, он классифицируется по цвету в зависимости от его источника и методов получения. Коричневый и серый водород получают из ископаемого топлива: первый — из угля, а второй — из природного газа.
По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), природный газ в настоящее время является основным источником производства водорода, на который приходится около 75% от общего потребления топлива. Следующее место занимает уголь, доля которого в мировом производстве водорода оценивается в 23% (2% мирового потребления угля). Остальное поступает из таких источников, как нефть, электричество и биомасса.
Когда водород производится из ископаемого топлива, в атмосферу выбрасывается углекислый газ CO2. Однако, если углерод улавливается и хранится с использованием технологии CCS / CCUS (улавливание и хранение углерода / использование и хранение улавливания углерода), то водород называют синим.
С точки зрения климата, еще более эффективным механизмом производства является производство водорода из источников зеленой энергии, таких как возобновляемые источники энергии (например, солнечная и ветровая) и ядерная энергия. В этом случае водород называют экологическим или возобновляемым. Обычно его получают путем электролиза воды, который расщепляет водород и кислород, присутствующие в воде, используя электричество из зеленой энергии.
Налаженная практика
После производства чистый водород становится универсальным энергоносителем, который не выделяет CO2 или другие загрязнители. Его можно использовать, например, в топливных элементах в транспортных средствах от автомобилей до поездов, что делает транспортный сектор более экологичным. Он также может генерировать энергию и использоваться во многих отраслях промышленности, уменьшая их углеродный след.
Еще одна важная особенность водорода заключается в том, что его можно использовать для хранения энергии. Это означает, что это сырье может сыграть важную роль в развитии возобновляемых источников энергии, что в настоящее время ограничено отсутствием реальных вариантов хранения.
Из всех этих процессов производство водорода из ископаемого топлива является единственной хорошо устоявшейся практикой как с технической, так и с коммерческой точек зрения. Большая часть, если не все, этого типа водорода производится для промышленного использования: нефтепереработка, аммиак (широко используется в пищевых продуктах, удобрениях и фармацевтических препаратах), метанол (в основном в химических продуктах) и в сталеплавильном производстве.
По данным Управления энергетической информации США (EIA), ужесточение правил по содержанию серы увеличило спрос на водород, который помогает снизить содержание серы в топливе и повышает его привлекательность и ценность.
В этом отношении водород и его использование не новы. Однако то, что движет новым повальным увлечением, — это синий водород, особенно зеленый водород.
Перспективы
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), спрос на водород с 1975 года вырос более чем в три раза. Ожидается, что этот рост будет еще более быстрым, если текущие планы будут успешными. Более того, водород может стать предметом мировой торговли, особенно если он станет важным источником энергии.
По оценкам Европейской комиссии, только чистый водород может удовлетворить 24%. мировой спрос на энергию к 2050 году с годовым объемом продаж около 630 миллиардов евро. Однако это был бы огромный скачок, поскольку в настоящее время использование водорода в энергетических целях оценивается в 1-2 процента.
Авторы исследования, проведенного по заказу Австралийского агентства по возобновляемым источникам энергии, определили следующих потенциальных конкурентов на мировом рынке: Австралия, Бруней, Исландия, Ближний Восток и Северная Африка, Норвегия и США. Азия будет основным источником спроса.
Стоит отметить, что независимо от того, идет ли речь о производстве серого, синего или зеленого водорода, Ближний Восток, кажется, одерживает верх, хотя в результатах исследований все еще есть расхождения. Например, согласно IEA, Ближний Восток имеет явное преимущество в производстве серого и голубого водорода из-за его больших и недорогих запасов углеводородов, а также подходящих геологических формаций для хранения CO2.
