«Зеленый» чудо-газ: все, что нужно знать об эководороде
Чудесное вещество водород: ни один другой элемент не должен играть такуюбольшую роль на пути к климатической нейтральности в 2045 году, как «водород», химическая формула просто «H». Условие: он должен производиться «зеленым», т. е. климатически нейтральным, экологически чистым электричеством – тогда это эководород.
Читайте также: Канада будет поставлять в Германию водород с 2025 года
Чудо-газ: что это такое водород и где он используется?
Носитель надежды не существует в чистом виде на земле, а только в связи с другими элементами, прежде всего с кислородом, а именно в виде воды (Н2О). Водород уже давно используется в качестве сырья для химической промышленности, например, для производства аммиака, исходного материала для удобрений. Водород используется в качестве источника для выработки электроэнергии, например, в автомобилях с топливными элементами.
Откуда берется водород?
Согласно Национальной водородной стратегии (NWS, 2020), в Германии ежегодно потребляется около 1,65 млн тонн водорода с энергоемкостью около 55 тераватт-часов. В основном в химической промышленности. Его всегда приходится отщеплять от исходного материала с затратами энергии. До сих пор его получали в основном из метана, т.е. основного компонента ископаемого природного газа.
Какие виды водорода существуют?
Водород всегда остается водородом. Однако производственные процессы различаются. Для того, чтобы из названия можно было прочитать тип производства, были выбраны цвета – заметьте, только для обозначения. На самом деле ничего не окрашено.
О «сером» водороде говорят, когда в процессе производства выделяется углекислый газ (CO2), вызывающий парниковый эффект. Если углекислый газ при этом сохраняется, водород называют «синим». Если получается твердый углерод, то водород называют «бирюзовым». Но большинство политиков отдают предпочтение «зеленому» водороду, который производится экологически нейтральным способом с помощью «зеленого» электричества. Это эководород.
Почему эководород — маяк надежды?
Эководород считается ключевым строительным блоком в будущем экологически нейтральном энергетическом балансе. «В нашей энергетической системе, на транспорте, в отоплении и в промышленных процессах много вещей, которые мы можем электрифицировать напрямую. И везде, где мы можем электрифицировать что-то напрямую, мы должны это сделать», — говорит Джайлс Диксон, глава европейской ассоциации ветроэнергетики Windeurope. «Но мы не можем электрифицировать все напрямую». Вот тут эководород вступает в игру, «для частей тяжелой промышленности, для частей большегрузного транспорта, которые нам нужно «обезуглероживать» с помощью водорода».
В сталелитейной промышленности, например, эководород должен взять на себя центральную функцию: в будущем водород будет использоваться там, где углерод ранее удалял кислород из железной руды при производстве чугуна. Побочным продуктом в случае с эководородом является уже не опасный для климата CO2, а вода.
Изменение процесса очень дорого, но оно может иметь серьезные последствия: на сталелитейную промышленность в Германии приходится около 30% промышленных выбросов CO2.
Сколько водорода нужно Германии?
На 2030 год водородная стратегия предполагает, что в Германии потребуется от 90 до 110 тераватт-часов. Согласно прежним планам, до 14 тераватт-часов из них должны производить новые электролизные заводы в Германии. Однако большую часть потребляемого водорода придется импортировать.
Вероятно, стратегия изменится: согласно коалиционному соглашению, федеральное правительство планирует в этом году ее «амбициозное обновление». Мощности, генерирующие эководород, запланированные для Германии к 2030 году, уже были удвоены в коалиционном соглашении.
Откуда должен поступать импорт водорода?
Помимо прочего, федеральное правительство делает ставку на международное сотрудничество — например, с Австралией и Африкой, то есть регионами с большим количеством солнечного света. Потому что эководород, полученный с помощью солнечной энергии, может быть произведен намного дешевле в Северной Африке, чем в Германии.
Немецкие компании долгое время работали над сетями поставок, чтобы через несколько лет доставить в Германию экологически нейтральный водород. Энергетическая компания Eon и химическая компания Covestro заключили соглашения с австралийской компанией. Во вторник было объявлено, что Eon и энергетическая компания Uniper хотят закупать эководород в Канаде.
Может ли эководород заменить природный газ на газовых электростанциях?
Пока это только идея. Новые газовые электростанции должны быть построены уже «H2-ready», то есть с возможностью сжигания водорода. Они должны гарантировать подачу электроэнергии, когда не дует ветер и не светит солнце. До сих пор природный газ предназначался в качестве моста. «Природный газ незаменим в переходный период», — говорится в коалиционном соглашении. «Война ускоряет повестку дня «зеленого» водорода», — сказал в середине марта министр климата Патрик Грейхен.
Как эководород попадает к пользователям?
Он должен перекачиваться к потребителю по трубопроводам. Операторы дальней газовой сети уже давно начали соответствующее планирование. Так называемая сеть H2 в Германии должна иметь длину около 5100 километров в 2030 году. Около 3700 километров трубопроводов основаны на существующих, переоборудованных газопроводах. Это все равно будет дорого: инвестиционные затраты оцениваются примерно в шесть миллиардов евро.
Эководород: в чем подвох?
Амбициозный план является огромным вызовом для бизнеса и политики. Потому что для многих областей еще предстоит разработать технические решения. Кроме того, эководород пока недоступен в достаточных количествах по конкурентоспособным ценам. И, наконец, должны быть созданы распределительные сети, по которым огромное количество водорода доставляется туда, где оно нужно в первую очередь.
«Мы пытаемся сделать то, чего раньше никогда не было, а именно, одновременно увеличить спрос, инфраструктуру и предложение», — сказал однажды Фалько Укердт из Потсдамского института исследований воздействия климата, подытоживая задачу.
В конце мая 2021 года федеральное правительство собрало многомиллиардный пакет финансирования в рамках программы «Важные проекты, представляющие общеевропейский интерес». Он включает в себя 62 крупных проекта, которые вращаются вокруг всей цепочки создания стоимости «зеленого» водорода: включая сталелитейную, химическую и автомобильную промышленности, а также электролизеры.
Читайте также:
- BMW начал серийное производство водородных автомобилей
- Водородная энергетика в ЕС: новый проект стоимостью 14 миллиардов евро
- Водородные поезда в Нижней Саксонии начнут перевозить пассажиров
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
