Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция
Мир переживает волну масштабных инвестиций в водородную энергетику. Бизнесмены из Европы и США, Китая и Саудовской Аравии вкладываются в новую отрасль и верят в водородное будущее. Научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев рассказывает, в чем плюсы и минусы нового энергоносителя и стоит ли запускать водородные автобусы на улицы наших городов
Водородный оптимизм давно стал приметой времени. По оценкам Strategy&, к 2050 году производство зеленого водорода (то есть произведенного с помощью возобновляемых источников энергии) может достигнуть 530 млн т. В качестве энергоносителя он вытеснит более 10 млрд баррелей нефтяного эквивалента, что составляет около 37% мировой добычи нефти до пандемии. Экспортный рынок зеленого водорода, по оценкам компании, составит к этому времени $300 млрд в год и создаст 400 000 рабочих мест в отрасли производства водорода и в возобновляемой энергетике. А по оценкам Morgan Stanley, водородный рынок к 2050 году составит $2,5 трлн против $130 млрд в 2017-м.
Однако любые прогнозы на 30 лет заставляют вспомнить притчу об осле и падишахе. Попытаемся разобраться, как водородная отрасль выглядит сегодня и что заставляет экспертов верить в ее грядущий взрывной рост.
Первый элемент
В 2020 году в мире было произведено 87 млн т водорода. Сегодня этот газ используется в основном в промышленности, и не как топливо, а как реактив. Около половины всего водорода расходуется на производство удобрений, еще примерно четверть — на переработку низкосортной нефти. Также водород считается перспективной заменой кокса в металлургии, хотя здесь он пока применяется не очень широко — прежде всего из-за высокой цены.
Но в последние годы растет интерес к водороду и как к энергоносителю. На улицах городов, от Японии до Бразилии, понемногу появляется водородный транспорт. Ведутся разговоры об отоплении помещений и работе газовых электростанций на чистом водороде или смеси его с природным газом.
Дело в том, что единственный продукт сгорания водорода — вода. При этом не образуется никаких вредных веществ, а это серьезный плюс в мире, где загрязнение воздуха уносит более 4 млн жизней в год. Не выделяется при горении водорода и углекислый газ, выбросы которого, по мнению большинства климатологов, ведут к глобальному потеплению. В пересчете на массу (но не на объем) первый элемент в таблице Менделеева — еще и весьма эффективное топливо: он более чем вдвое калорийнее метана.
Водорода в огонь подливают и геополитические неурядицы. В недавнем совместном заявлении германских и норвежских министров развитие водородной энергетики прямо увязывается с необходимостью снизить зависимость от российских энергоносителей. Впрочем, о масштабных инвестициях в водородную энергетику заявляет и Китай, которого не упрекнешь в плохих отношениях с Россией, а также крупнейший экспортер нефти Саудовская Аравия. В 2020 году правительства 10 стран приняли стратегии развития водородной отрасли.
Все стало вокруг голубым и зеленым
Сжигание готового водорода — процесс безуглеродный. А вот с его производством все сложнее. В зависимости от углеродного следа этот газ маркируется как «серый», «голубой» и «зеленый».
Сейчас почти весь водород производится из природного газа или угля. При этом образуется углекислый газ, который выбрасывается в атмосферу. Это «серый» водород. Если улавливать углекислоту, не давая ей попадать в воздух, получается «голубой» газ.
Еще один способ производства водорода — электролиз воды (разложение ее электрическим током). Если это электричество было выработано на тепловых электростанциях, продукт будет опять же «серым». Если на атомных — «желтым» (АЭС не загрязняют воздух и не выделяют углекислый газ, но создают опасные радиоактивные отходы). А «зеленый» водород производится из воды с помощью солнечной или ветровой электроэнергии.