Заказать звонок

Чистая экономика: почему России не стать водородной державой?

Владимир Капустин, завкафедрой технологии переработки нефти РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина, доктор техн. наук, академик РАЕН



О водороде как экологичном топливе будущего сегодня говорит весь мир. В России утвержден план по развитию водородной энергетики, которая расширит экспортные возможности страны. Однако тягаться с традиционными ресурсами за место в мировом энергобалансе водороду еще долгие годы будет не по силам – тем более при нынешних ценах на нефть.


Развитие водородной энергетики - необходимость


По поводу водородной энергетики есть много разных мнений. Она существовала на протяжении всего 20-го века и не является для нас чем-то новым. Толчком к возобновлению дискуссий по данной теме стало Парижское соглашение, регулирующее меры по снижению выбросов парниковых газов в атмосферу с 2020 года.


Большинство стран стало двигаться в сторону безуглеродной энергетики. Но инициатива идет от Европейского экономического сообщества, Японии и других государств. Россия как раз меньше всех заинтересована в данном процессе – при наших-то запасах традиционных ресурсов! Но мы продаем нефть и газ в основном в Европу, а там всерьез считают, что глобальное потепление климата происходит из-за углерода. Поэтому европейцы будут постепенно переходить на водород, который при сгорании выделяет только воду. Поначалу это будет смесь водорода с метаном, но доля газа со временем будет снижаться.


Уже сейчас наши партнеры говорят о добавлении в экспортируемые бензин и дизельное топливо тех или иных элементов безуглеродной энергетики. Невыполнение этого требования в будущем грозит нам штрафами – $15–20 за тонну, что в конечном счете может вылиться в десятки миллиардов долларов. Очевидно, что нам нужно развиваться в этом направлении, чтобы не отстать от других.


Перспективы водородного экспорта


Единственный сегодня путь развития – это получение водорода из метана. Но при использовании метана выделяется CO2 , приблизительно около 50 %. То есть, поставляя так называемый серый водород в Европу, мы будем иметь в России много углеродных отходов. В идеале, конечно, производить «зеленый» водород методом электролиза, то есть с помощью воды и электричества. Он полностью отсекает загрязняющие химические вещества, но в то же время требует очень много энергии, поэтому зеленый водород очень дорогой.


Сегодня ученые активно ищут способы снизить стоимость водорода при получении его из воды. У нас есть технологии, которые позволяют производить и продавать зеленый водород в ту же Японию по цене ниже, чем в других странах. Но пока реальные перспективы имеет только дешевый водород – тот, что получают по методу Фишера – Тропша. Это конверсия метана, то есть взаимодействие метана с парами воды при высокой температуре.


У России большие планы на экспорт газа, но мы должны быть готовы поставлять не чистый метан, а его смесь с водородом. Причем, несмотря на то, что в России заговорили о строительстве «Северного потока-3» для поставок водорода в Европу, мне кажется, что строить подобные планы и прокладывать трубопроводы пока преждевременно. Для транспортировки метана с водородом (а речь пока может идти только об их смеси) подойдут обыкновенные газовые трубопроводы, поскольку добавление водорода в объеме 10–20 % существенно не меняет требований к магистрали. Специальная труба нужна только для перегонки чистого водорода.


Возможен вариант, при котором мы будем поставлять метан за рубеж, а наши партнеры сами начнут производить из него водород. Но водород из метана – это недешевое удовольствие. Для европейцев лучше, чтобы мы сами превращали метан в водород, оставляя у себя в России углеродный след. Поэтому, скорее всего, они будут покупать водород. Сначала его доля в трубе будет 10–20 %, потом появятся технологии, которые позволят довести ее до 50 %.


 «Далекая энергетика» не заменит нефть


В мире, в частности, и в России, объемы потребления водорода в десятки раз меньше, чем нефти и газа. Если водорода производят в среднем 75 млн тонн в год, то только нефти добывается и перерабатывается на уровне 4,5 млрд тонн. Это несопоставимые цифры! Допустим даже, что производство водорода начнет расти ежегодно на 5 %: через десять лет рост составит 50 % – 112, 5 млн тонн. А потребление нефти и газа, по прогнозам, к этому времени достигнет уже 5 млрд тонн в год.


Надо отметить, что из тех 75 млн тонн водорода, которые есть сегодня, 3/4 испо льзуется в работе установок гидропроцессов (для очистки нефтепродуктов) и получения аммиака для производства удобрений. А доля зеленого водорода в этом объеме и вовсе менее 1 %! То есть пока это очень далекая от нас энергетика. Поэтому я мало верю в прогнозы о том, что к 2030-м годам все перейдут на водород. Это дорого! При нынешнем обвале цен на нефть никто не откажется от традиционных видов топлива. Это первое. А второе – неочевидно, что климат меняется из-за выбросов парниковых газов. К примеру, США не согласны с этим утверждением и отказались заключать Парижское соглашение.


На протяжении многих лет в природе постоянно происходят какие-то изменения в климате – то в одну сторону, то в другую. Поэтому однозначно говорить, что в глобальном потеплении виноват углерод, на котором ездят автомобили, – неправильно. Известно же, что при крупных извержениях вулканов выделяется углекислоты больше, чем от деятельности людей. Так что это все-таки дискуссионный вопрос. Но поскольку Европа пользуется нашими энергоресурсами и больше нам их продавать некуда, она может диктовать нам условия.


Мы должны быть готовы к изменениям спроса. Поэтому нужно разрабатывать и развивать свои технологии, заниматься водородом, зелеными парафинами, биоэтанолом – теми видами топлива, которые при сгорании выделяют как можно меньше углерода или не выделяют вообще. При наших запасах нефти и газа отказываться от их использования нецелесообразно.


Конечно, водородная энергетика интересна, потому что позволяет получать чистое топливо, но это дорогое удовольствие. Так, водород, полученный из воды методом электролиза, примерно в десять раз дороже своего аналога из метана. Говорят, что через десять лет его удастся сделать дешевле, но пока все это лишь разговоры. Мы не раз слышали, что солнце и ветер вытеснят нефть и газ, и что? Вышли на какую-то цифру в 5–10 %, не более. Потому что нефть даже при цене $80–100 спокойно выдерживает конкуренцию с любыми ВИЭ. А сейчас она стоит $40, в перспективе ожидают падения до $30.


Нефти много, и закончится она не скоро. Поэтому, развивая «чистые» виды топлива, мы должны понимать, что нефть и газ все равно не уступят лидерство в мировом энергобалансе еще очень долгое время. Это чистая экономика.


24.12.2020

Читайте также

Предложить
новость
Если вы стали свидетелем или
участником интересных событий
Предложить
Подписка на
рассылку новостей
Каждую неделю только самые
важные и интересные новости
Подписаться
Подписка
на журнал
Оформите подписку на
выпуск новых журналов
Оформить
Новостная рассылка
Каждую неделю только самые важные и интересные новости