Климатические изменения становятся драйвером все большего отказа мировой экономики от углеродоемкого топлива. На прошедшем в Глазго климатическом саммите СОР26 порядка 40 стран подписали соглашение об отказе от угля. Ряд мировых городов заявляет об отказе и от других видов топлива к 2050 году, а некоторые мировые столицы планируют запретить эксплуатацию автотранспорта с двигателями внутреннего сгорания.
Мировое сообщество делает ставку на источники безуглеродной энергии, среди которых и водородное топливо. Правительство Российской Федерации также утвердило план по развитию водородной энергетики до 2024 года.
В классификации водорода основным параметром является экологичность способа его производства, а каждый «сорт» обозначается своим цветом.
Итак, какой цвет водородной радуги экологичный, и любой ли водород приведет к сдерживанию роста глобальной температуры в соответствии с Парижским соглашением?
Существует 6 типов водорода:
Самый экологичный обозначен зеленым цветом – это так называемый «Зеленый водород».
Его получают с помощью электролиза. При этом важен источник электрической энергии – она должна поступать от возобновляемых источников, таких как ветер, солнечная или гидроэнергия, то есть от безуглеродной генерации.
«Желтый водород» (иногда его называют оранжевым) так же, как и зеленый получают путем электролиза, отличие – в источнике энергии. Энергия для его производства генерируется на атомных электростанциях. Такая генерация тоже полностью безуглеродная и отвечает целям Парижского соглашения, однако, мировое сообщество еще спорит о придании атомной энергетике статуса «зеленой».
Следующий тип – «Бирюзовый водород» – получают путем разложения метана на водород и твердый углерод путем пиролиза. При таком производстве в атмосферу выделяются выбросы парниковых газов, однако удельная величина таких выбросов на единицу водорода относительно невысокая, углерод также может быть захоронен или использован в промышленности.
Паровая конверсия метана дает «Серый водород», а исходным сырьем является природный газ. С практической точки зрения – это простой технологический процесс, но при производстве объем выделяемых парниковых газов сопоставим с выбросами от сжигания природного газа.
Следующий тип – «Голубой водород» имеет аналогичный «серому» метод производства с условием, что все эмиссии парниковых газов улавливаются и захораниваются (или используются в промышленности). Это дает минимум двукратное сокращение выбросов. Однако, это дорогостоящий метод производства.
«Коричневый (бурый) водород» в качестве сырья для производства имеет бурый уголь. С помощью его газификации получают синтез-газ, который состоит из смеси газов, включая водород. По сравнению с другими методами – этот способ наиболее углеродоемкий.
Климатическим целям отвечают «зеленый», «желтый» и «голубой» водород. Исходя из обзора, опубликованного на VC.ru (https://vc.ru/finance/274640-vodorodnaya-invest-bomba), наибольший инвестиционный интерес вызывают сегменты производства голубого и зеленого водородов. Автор сообщает, что ответственными за переход на голубой водород будут современные нефтегазовые компании. Они же станут бенефициарами удачной трансформации. Рынок же «зеленого водорода» пока крайне мал, доля зеленого водорода в мировом потреблении не превышает 0,1 % (~100 тыс. тонн). Он отмечает, что «зеленый водород» станет конкурентом других источников энергии, когда подешевеет его производство. Сейчас зеленый водород стоит в районе 6 - 8 долларов за кг. Для сравнения цена серого из нефти примерно 1 - 2 доллар за кг. Динамику цены на зеленый водород как новый источник энергии, уместно сравнить с тем, как менялась цена на солнечные панели и вырабатываемую ими энергию. Сначала технологии производства солнечной энергии применялись единично, в подходящих с точки зрения климата локациях. Но из-за неэффективности и высокой стоимости, они не получили массового распространения. Государственные субсидии помогли усовершенствовать технологию, ее стоимость стала снижаться, а рынок - расти.
Водородное топливо является перспективным проектом, который внесет огромный вклад в декарбонизацию московской энергосистемы. К 2030 году в Российской Федерации планируется ввести несколько крупнейших производственных комплексов водородного топлива, и Москва планирует стать активным его потребителем. Реализация на всех действующих теплоэлектростанциях «пилотных» проектов водородных технологий – газовые турбины с использованием в качестве топлива водорода или смеси природного газа с водородом позволит до 2060 года достичь углеродной нейтральности с учетом остаточных выбросов.
Источники
