Сомнительная выгода

В последнее время во всем мире, а особенно в Европе все больше говорят о постепенном уходе от классических (углеродных) источников энергии, которые при сжигании выделяют большое количество углекислого газа, в пользу альтернативных источников энергии. И тут помимо уже привычных источников – энергии солнца и ветра – нередко упоминается водород.
Принимая во внимание планы стран-членов Евросоюза до 2050 года полностью отказаться от углеродных источников энергии и перейти на водород, многие соседние государства, например, Россия, Украина и Азербайджан, задумались о поставках в европейские страны водорода по имеющимся газопроводам. Так, вице-президент по инвестициям и маркетингу SOCAR Эльшад Насиров заявлял о возможности использования 20% мощности Южного газового коридора для транспортировки водорода.
С вопросом о том, насколько реально в современных условиях производить в Украине и Азербайджане водород и экспортировать его в Европу, газета «Каспiй» обратилась к экспертам.
Главный научный сотрудник Национального института стратегических исследований (Украина) Геннадий Рябцев:
– Идея поставок водорода не нова, к ней периодически возвращаются. Предыдущий всплеск интереса был в 2008-2009 годах. Тогда тоже говорили, что достаточно немного вложиться и уже к 2020 году в энергетическом балансе мира 10% будет принадлежать водороду. Но до сих пор его доля в мировом энергетическом балансе близка к нулю.
В настоящее время отсутствуют какие-либо научные данные, подтверждающие возможность транспортировки 20% доли водорода в природном газе без потерь и без агрессивного воздействия водорода на металл трубопровода. В Украине в прошлом году были проведены теоретические исследования такой транспортировки. К сожалению, данные исследования показали, что без модернизации газотранспортной системы (ГТС) транспортировка водорода возможна только в соотношении 1:9 – то есть не более 10% водорода и 90% природного газа.
Если увеличивать долю водорода, то для этого необходимо проводить модернизацию ГТС: нанесение специального покрытия на внутренние стенки труб и повышение герметичности соединительных узлов. В итоге транспортировать 20-30% водорода невыгодно, так как расходы на модернизацию ГТС превышают потенциальный доход от продажи водорода в той же Германии. А примешивать 10% водорода к газу с учетом того, что с 2024 года объемы транзита по ГТС Украины сократятся по меньшей мере до 20 млрд кубометров газа, нецелесообразно, так как это всего 2 млрд кубометров водорода. Это будут очень незначительные поставки.
Более того, речь идет о «зеленом» водороде, то есть произведенном с помощью экологически чистой энергии – солнца и ветра.
Что же касается Азербайджана, то и тут возникает тот же вопрос: насколько экономически привлекательной будет транспортировка «зеленого» водорода для Баку? Ведь до сих пор никто не просчитывал всю цепочку стоимости с момента получения сырья до его использования в качестве энергоносителя. А при реальном подсчете мы можем выйти на отрицательный экономический и даже экологический результат.
Дело в том, что никто не говорит о том, сколько необходимо добыть меди, лития, кобальта, редкоземельных металлов для производства той же солнечной панели или ветрогенератора. А все это добывается открытым способом, просто в карьерах. С этой точки зрения никакая зеленая энергетика экологически чистой не является. Она фактически оставляет после себя незаживающие раны на поверхности Земли, которые вредят окружающей среде намного больше, чем обычная скважинная добыча газа.
Директор Центра нефтяных исследований (Азербайджан) Ильхам Шабан:
– Если обратить внимание на недавно принятые документы Еврокомиссии, то там как раз говорится о том, что ЕС в 2021-2030 годах намерен потратить порядка 50 млрд евро на изучение и создание первичной инфраструктуры, необходимой для приема «зеленого» водорода. А в 2030-2040 годах водород уже будет внедряться в промышленных масштабах. Но полный переход на водородное топливо ожидается только к 2050-му. Конечно, и сейчас имеются автомобили, использующие водород в качестве топлива. Однако водород в виде топлива – пока еще очень дорогое удовольствие. Это нечто вроде хрустальной лампы.
Дороговизна заключается в затрате большого количества энергии на производство водорода. Как известно, его можно получить двумя способами: из воды электролизом и путем конверсии метана с водяным паром при 1000 градусах. Но в обоих случаях необходимо электричество.
Вторым важным недостатком водорода является его технологическая несовместимость с природным газом. То есть в настоящее время транспортировать водород по имеющимся трубопроводам невозможно. Ведь что представляет собой современный трубопровод? Это стандартные 11-метровые металлические трубы, соединенные сварными швами, на которых через определенные промежутки (во многом это зависит от рельефа местности) стоят задвижки для уменьшения или увеличения давления в трубопроводной системе. Однако трубопроводы, созданные для перекачки природного газа, совершенно непригодны для транспортировки водорода. Дело в том, что водород намного легче метана и легко будет улетучиваться через задвижки. А ведь еще есть насосные станции, откуда водороду будет еще проще улетучиться.
Третий недостаток заключается во взрывоопасности водорода при его смешении с кислородом. И тут надо крепко подумать о безопасном использовании водорода. Кстати, здесь можно пойти по уже проторенному пути, как поступили в случае с метаном. Ведь метан – это газ без цвета и запаха, но когда его продают потребителям, к нему добавляют специальные химические реагенты, чтобы у него появился запах. Так и с водородом – надо будет разработать такие химические реагенты, при добавлении которых уменьшалась бы взрывоопасность водорода.
Таким образом, несмотря на все имеющиеся сложности в работе с водородом в настоящее время, нет никаких непреодолимых препятствий, чтобы сделать его более дешевым и безопасным как для транспортировки, так и для использования в среднесрочной перспективе.
К примеру, еще 30 лет назад стоимость выработки одного кВт/часа электроэнергии с помощью солнца или ветра в 15-20 раз превышала себестоимость выработки того же количества электроэнергии с помощью природного газа. Сейчас же ситуация изменилась. Так и водород должен стать доступным для потребителя.
И он станет таковым в пределах ближайших 30 лет. Во всяком случае, в Европе – точно. При этом первые 10 лет уйдут на научные исследования, следующее десятилетие пойдет на поэтапное внедрение водорода в нашу жизнь и, наконец, к концу третьего десятилетия будут массово использоваться автомобили, самолеты и прочие транспортные средства на водороде. А может быть – на электричестве, если водород окажется менее эффективным и более дорогим топливом.
Самое главное о водороде
• Бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, нетоксичный газ с химической формулой H2;
• самый легкий газ – легче воздуха в 14,5 раза, а природного газа – в 3 раза;
• обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ – в 7 раз выше воздуха;
• самый распространенный элемент во Вселенной. На его долю приходится около 88,6 % всех атомов;
• по числу атомов – второй на Земле (17%) после кислорода;
• 4% водорода плюс кислород – это гремучий газ, взрывоопасная смесь;
• впервые водород получил Парацельс, в XVI веке;
• французский химик Антуан Лавуазье дал водороду название hydrogène (древнегреческий) – «рождающий воду»;
• русское наименование «водород» предложил химик Михаил Соловьев в 1824 году – по аналогии с «кислородом» Ломоносова;
• в 2019 году 75% всего произведенного на планете водорода было получено из природного газа и только 0,1% – из воды.
Роман ТЕМНИКОВ