Вопреки моде: почему голубой водород все же оставляет карбоновый след?

Голубой водород не является «зеленым» источником энергии – к такому выводу пришли авторы статьи, опубликованной на днях в журнале Energy Science & Engineering, – Роберт Ховарт, исследователь из Корнельского университета в штате Нью-Йорк, и его коллега из Стэнфордского университета Марк Джейкобсон, сообщает СПГ Channel.  Канал ИРТТЭК@irttek_ru прокомментировал ключевые тезисы

Будучи одним из потенциальных драйверов энергоперехода, водород производится из разных источников – атомной энергии («оранжевый» водород), угля («бурый» водород), ветра и солнца (с применением электролиза воды, «зеленый» водород). Однако наиболее популярным сырьем остается природный газ: в канун пандемии на его долю приходилось 76% глобального производства водорода, согласно данным Международного энергетического агентства (против 2% у возобновляемых источников).

Особой популярностью пользуется паровой риформинг метана, одного из компонентов природного газа, из которого можно получить «серый» и «голубой» водород – при наличии одного и того же исходного сырья, отличие второго от первого заключается в использовании технологий улавливания и последующего хранения CO2, позволяющих минимизировать углеродный след. Благодаря этому «голубой» водород, в отличие от «серого», нередко относят к чистым источникам энергии.

Этот тезис в своей статьей оспаривают Ховарт и Джейкобсон. Для «затравки» они констатируют, что во всем мире пока что есть лишь две площадки по производству голубого водорода – в штате Техас (завод компании Air Products) и канадской провинции Альберта (Shell). На заводе Shell при производстве водорода в среднем улавливается 78,8% выбросов CO2, однако в разные дни этот показатель колеблется в диапазоне от 53% до 90%.

Что не менее важно, в показатель «улавливания» не входят, с одной стороны, выбросы метана (CH4), а с другой, выбросы CO2 при выработке электроэнергии, необходимой для парового риформинга и улавливания углерода. При этом, как подчеркивают авторы, стоит также учитывать выбросы, которыми сопровождается добыча и транспортировка исходного сырья – природного газа.

При учете этих составляющих «голубой» водород оказывается ненамного экологичнее «серого»: если в первом случае на один мегаджоуль водорода приходится не более 139 граммов CO2 и CH4, то во втором – 153 грамма, то есть лишь на 10% больше. Для сравнения: при добыче и транспортировке газа, по подсчетам авторов, удельный объем выбросов составляет 111 граммов.

Тем самым добыча природного газа сопряжена с меньшим объемов выбросов СH4 и CO2, нежели производство «голубого» водорода – просто в силу меньшего количества производственных операций, оставляющих карбоновый след. Поэтому, резюмируют Ховарт и Джейкобсон, экологически чистым является лишь производство «зеленого» водорода, с помощью электролиза воды и возобновляемых источников энергии.

Несмотря на то, что статья Ховарта и Джейкобсона получила широкий медиа-охват, ее публикация вряд ли поколеблет интерес инвесторов к «голубому» водороду: на сегодняшний день удельные издержки на его производство ниже ($1,5 – $2,3 на килограмм, в зависимости от исходной стоимости газа), чем на производство «зеленого» водорода (от $2,7 на килограмм при использовании  ветровой энергии до $6,9 при использовании солнечных панелей), следует из подсчетов Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA).

По этой причине проекты по производству голубого водорода запланированы сразу в нескольких европейских странах. К примеру, норвежская Equinor собирается в 2023 году наладить его выпуск на газотурбинной станции Magnum в Нидерландах, а в 2027-м начать его поставки на крупнейший в Германии сталелитейный завод в Дуйсбурге. Суммарно оба проекта позволять сократить 15 млн т выбросов CO2 в год, что эквивалентно трети годовой эмиссии углерода в Норвегии.