В ближайшее десятилетие эксперты ожидают резкого роста рынка «зеленого» водорода. Это альтернативное топливо, которое получают с использованием чистой энергии, переживает возрождение и сейчас его рассматривают как один из главных способов достижения цели нулевых выбросов.
Последний анализ консалтинговой фирмы Frost & Sullivan содержит прогноз, что в ближайшие годы производство зеленого водорода будет стремительно расти. Среднегодовой темп может составить 57%. Если в 2019 году в мире было получено около 40 тыс. тонн этого топлива, то к 2030 году его планируется произвести уже 5,7 млн тонн.
Полная декарбонизация ряда секторов промышленности (главным образом транспорта и энергетики) не может быть достигнута только за счет электрификации. Поэтому и растет интерес к «зеленому» водороду. Правительства многих стран начали признавать тот факт, что он может стать ответом на растущую озабоченность по поводу выбросов углерода, энергетической безопасности и изменений климата. Страны вынуждены уменьшать свою зависимость от ископаемого топлива и увеличивать инвестиции в альтернативные низкоуглеродные технологии, включая экологически чистый водород.
По оценкам Bloomberg NEF — ведущего поставщика первичных исследований в области чистой энергии, современного транспорта, инновационных материалов и товаров — в ближайшие 30 лет инвестиции в производство и хранение «зеленого» водорода во всем мире составят 11 триллионов долларов. Тогда он сможет удовлетворять четверть мировых потребностей в энергии.
«Чистый» водород может уменьшить количество углекислого газа, который попадает в атмосферу. Однако эта самая «чистота» зависит от того, как водород произведен.
Водород, который в основном производится сейчас, эксперты называют «серым». Его получают с использованием ископаемого топлива, при этом выделяется углекислый газ. Есть еще и «синий» водород — он чище. В его производстве участвует природный газ, но затем выбросы углекислого газа улавливаются.
Безуглеродный «зеленый» водород производится с помощью электричества — оно нужно, чтобы разделить молекулы водорода и кислорода. Побочным продуктом после сжигания водорода является не диоксид углерода, а вода.
Хулио Фридманн, старший научный сотрудник Центра глобальной энергетической политики Колумбийского университета: «Ключ к успеху „зеленого“ водорода — в наличии большого количества дешевой низкоуглеродной электроэнергии, получаемой с помощью ветра и солнца.»
«Зеленый» водород может стать альтернативой аккумуляторам. Ведь именно их вес является, например, проблемой при авиаперелетах. Однако, необходимо найти решения бля безопасного использования этого топлива в самолетах и создать соответствующую инфраструктуру в аэропортах.
Профессор общественных отношений в Энергетическом институте Университета Висконсина Грегори Немет считает, что 11 триллионов долларов инвестиций — это, конечно, значительная сумма. Однако она рассчитана на большой период — 30 лет. По его мнению, с точки зрения всей энергетической системы, это не очень много.
Эксперты объясняют, что большие затраты связаны с тремя составляющими:
- электричество, используемое для производства водорода;
- строительство солнечных батарей и ветряных турбин;
- электролизеры, производящие большое количество электроэнергии, и транспорт (трубопроводы и судоходство).
Однако, большинство экспертов сходятся во мнении, что бесполезно думать о стоимости «зеленого» водорода с точки зрения окупаемости инвестиций. Для мира важно быстро достичь нулевых выбросов в атмосферу. В последнем отчете ООН заявляется, что производство ископаемого топлива в ближайшие 10 лет должно сокращаться на 6% в год, чтобы предотвратить катастрофическое повышение глобальной температуры.
При этом переход на «зелёный» водород создаст большое количество рабочих мест. По всему миру реализуется множество проектов, связанных с чистым топливом.
Министерство энергетики США выделило 100 млн долларов на разработку доступных электролизеров для развития технологий водородных и топливных элементов для грузовиков. Разрабатывается также план по декарбонизации и сокращению выбросов в тяжелой промышленности.
Саудовская Аравия строит крупнейший завод по производству зеленой энергии и аммиака в Неоме, который называют «городом будущего». Предприятие будет работать на энергии солнца и ветра.
ЕС этим летом объявил о намерении расширить применение «зеленого» водорода в рамках плана расширения использования и производства чистой энергии. Стратегия предусматривает вложение 350 млрд Евро в экологически чистый водород к 2030 году.
В Японии, недалеко от Фукусимы, где в 2011 году после землетрясения и цунами произошла авария, недавно открылся один из крупнейших в мире заводов по производству «зеленого» водорода. Япония уже платит за чистый водород больше, чем за обычный. А к 2050 году намерена добиться нулевых выбросов.
В газопроводах Лос-Анджелеса «зеленый» водород планируют довести до 10% вместо 4%, которые подмешивают сейчас. Для его получения в Калифорнии пытаются максимально использовать энергию ветра, дующего с Тихого океана. А на юге штата сейчас строится крупнейший в мире завод по производству чистого водорода. Он будет производить его путем газификации отходов — нагревания их до высоких температур, чтобы расщепленные молекулы связывались с водородом.
Тем временем, в Германии уже активно используют технологию получения «зеленого» водорода из отходов. Завод в Вуппертале ежедневно принимает более 1000 тонн неперерабатываемых отходов. Энергия, которая выделяется при их сжигании, запускает процесс электролиза. Полученным водородом заправляют городские автобусы. Работая на чистом топливе, вместо выхлопов они выделяют чистый водяной пар.
В ближайшее время на экологически чистый транспорт планируют перейти и в соседнем городе Хертен. Там также работает завод по термический переработке отходов в энергию.
Эксперты сходятся во мнении, что без резкого увеличения производства и использования «зеленого» водорода, странам не удастся выполнить свои обязательства по Парижскому соглашению. Однако, для этого должны произойти технологический и экономический прорывы, которые позволят снизить затраты на производство, хранение и использование этого чистого топлива.
По материалам: ww2.frost.com, nature.com, abcnews.go.com, bnef.com
