Исследование: газ экологичнее голубого водорода

“Голубой” водород не играет существенной роли для достижения безуглеродного будущего - утверждают исследователи из Корнеллского и Стэнфордского университетов США.

Более того, его применение оказывает более негативное воздействие на окружающую среду, чем использование ископаемого топлива для производства тепла – говорится в исследовании, опубликованном в издании Energy Science & Engineering. Авторами выступили Роберт Ховарт из Корнелла и Марк Якобсон из Стэнфорда.

“Голубой” водород получают из природного газа, используя технологии улавливания и хранения углерода. При этом использование такого водорода является важным элементом стратегий по декарбонизации многих стран.

Согласно исследованию американских учёных, выбросы парниковых газов при производстве “голубого” водорода на 20% выше, чем при сжигании газа или угля, и на 60% выше, чем при сжигании дизельного топлива для получения тепла. Ученые объясняют это большим количеством природного газа, необходимого для производства водорода, а также утечками метана из скважин и в цепочке поставок.

Ископаемое топливо остается самым распространенным сырьем для производства водорода, констатирует Валерий Бессель, профессор кафедры термодинамики и тепловых двигателей Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина: «На газ приходится 48% глобального производства водорода, а суммарно на ископаемые топлива – 96%.

В результате производства «голубого» водорода выбросы углекислого газа ниже, чем при производстве «серого» водорода, получаемого методом паровой конверсии газа без улавливания СО2, подчеркивают авторы исследования: однако выбросы метана, наоборот, значительно выше.

«Предполагается, что собранный углекислый газ может храниться бесконечно долго, но это является оптимистичным и недоказанным утверждением. Даже если это правда, использование «голубого» водорода трудно оправдать с точки зрения климата», – говорится в исследовании.

Ховарт и Якобсон полагают, что “голубой” водород действительно не играет никакой роли в безуглеродном будущем. «Мы считаем, что “голубой” водород лучше всего рассматривать как отвлекающий маневр, который может отсрочить необходимые действия, чтобы действительно декарбонизировать мировую энергетическую экономику», - отмечают они.

«Наше исследование является первым в рецензируемом журнале, в котором излагается значительная интенсивность выбросов голубого водорода в течение жизненного цикла. Это предупреждающий сигнал для правительств о том, что единственный «чистый» водород, в который они должны инвестировать государственные средства, – это действительно экологически чистый водород, полученный из энергии ветра и солнца”, - заявил Роберт Ховарт.

В качестве решения авторы исследования рекомендуют сосредоточиться на “зеленом” водороде, полученным благодаря использованию ВИЭ методом гидролиза воды. Впрочем, в обозримом будущем водород не станет массовым источником энергии, а будет использоваться для локальных задач, полагает российский учёный Бессель:  «Так, изотопы водорода очень эффективны при выработке термоядерной энергии, и в ее получении был достигнут прогресс: к примеру, на днях китайский экспериментальный токамак (реактор термоядерного синтеза) установил новый рекорд, проработав в режиме высокого удержания (high-confinement mode) 110 секунд (в 1980-е гг. рекорд составлял 0,015 секунды».

По мнению Бесселя, для производства водорода наиболее экономично использовать избыточные мощности гидроэлектростанций (ГЭС). «К примеру, если у одной из восточносибирских ГЭС есть излишек мощности, то логично его задействовать для производства водорода и последующей заправки автотранспорта – это, среди прочего, позволит снизить углеродный след. Но это локальное решение, которое общую картину не изменит», – заключил Бессель.

Фото предоставлено пресс-службой ассоциации «Глобальная энергия».