Зеленият водороден експрес набира скорост, но може да има тревожен проблем с течове, пише „Агенция Ройтерс“.
Докато правителствата и енергийните компании правят големи залози за така рекламираното гориво на бъдещето, някои учени казват, че липсата на данни за течове и потенциалната вреда, която те биха могли да причинят, е сляпо петно за зараждащата се индустрия.
Най-малко четири проучвания, публикувани тази година, сочат, че водородът губи своето екологично предимство, когато проникне в атмосферата. Двама учени коментираха пред „Ройтерс“, че ако 10% изтекат по време на производството, транспортирането, съхранението или употребата, ползите от използването на зелен водород пред изкопаемите горива ще бъдат напълно заличени.
Правителствата обаче продължават с финансовата подкрепа за индустрията. Съединените щати включиха милиарди долари данъчни кредити за зелен водород в своя Закон за намаляване на инфлацията, а Европейският съюз одобри 5,2 милиарда евро (5,5 милиарда долара) субсидии за проекти за зелен водород през септември.
Учените са на мнение, че проблемът с водорода е, че когато изтича в атмосферата, той намалява концентрацията на молекули, които унищожават парниковите газове, които вече са там, потенциално допринасяйки за глобалното затопляне. Те смятат, че липсата на технология за наблюдение на изтичане на водород означава, че има пропуски в данните и са необходими повече изследвания, за да се изчисли нетното въздействие върху глобалното затопляне, преди да се вземат окончателни инвестиционни решения.
Колумбийският университет, Фондът за защита на околната среда, съвместен проект на университетите в Кеймбридж и Рединг и консултантската компания Frazer-Nash са публикували проучвания за риска от течове, които подкопават ползите за климата от зеления водород. Ан-Софи Корбо, изследовател в Центъра за глобална енергийна политика на Колумбийския университет, обобщава:
„Нуждаем се от много по-добри данни. Имаме нужда от много по-добри устройства за измерване на изтичането и се нуждаем от регулиране, което действително налага измерването на изтичането.“
Изчислено е, че нивата на изтичане могат да достигнат до 5,6% до 2050 г., когато водородът се използва по-широко. Норвежкият институт за изследване на климата CICERO също три години и половина работи върху проучване, което трябва да приключи през юни 2024 г. за въздействието на водородните емисии. Мария Санд, която ръководи изследването, коментира, че има голяма празнина в науката. Санд е категорична:
„Трябва да сме наясно с изтичането, имаме нужда от някои отговори. Има голям потенциал за водорода, просто трябва да знаем повече, преди да направим големия преход.“
Премерен подход
Водородът, който сега се използва в петролните рафинерии, химическите фабрики и производството на торове, се произвежда от природен газ в процес, който произвежда въглероден диоксид. Зеленият водород се произвежда чрез използване на възобновяема енергия за разделяне на вода чрез електролиза, без да се произвеждат парникови газове.
Основната привлекателност на използването на водород като гориво е, че основният страничен продукт е водна пара, заедно с малки количества азотни оксиди, което го прави много по-малко замърсяващ от изкопаемите горива – ако приемем, че не се просмуква. Течовете са един от многото проблеми, които тормозят потребяването на зеления водород, освен високите разходи, опасенията за безопасността и необходимостта да се инвестира в достатъчно възобновяема енергия за производството му, както и в инфраструктурата за съхранение и транспортиране на безцветния газ.
Миналата седмица Брюксел призова за кандидатстване за финансиране за повече изследвания на рисковете, свързани с широкомащабното внедряване на водород. Той поиска изследването да покаже как водородът може да намали глобалното затопляне чрез замяна на изкопаемите горива, но също и как може да допринесе за глобалното затопляне в случай на изтичане.
Междувременно проучването на Фонда за защита на околната среда призова правителствата и бизнеса първо да съберат данни за нивата на изтичане на водород, след това да определят къде рисковете са най-високи и как да ги смекчат, преди да изградят необходимата инфраструктура. Докладът на Фрейзър-Неш също отбеляза как трябва да се вземат предвид мерките за предотвратяване на изтичане на водород, за да се позволят по-големи предварителни разходи и разходи за поддръжка. Ричард Лоус, старши сътрудник в The Regulatory Assistance Project мозъчен тръст, признава:
„Колкото повече знаем за това как да го произвеждаме по устойчив начин и за необходимото регулиране и управление, толкова повече струва и следователно това ограничава употребата му, освен ако няма алтернатива.“
Зелен потенциал
Учени и анализатори казват, че тъй като молекулите на водорода са много по-малки и по-леки от тези в метана, те са по-трудни за задържане. Въпреки че не се очаква потенциалното изтичане на водород да бъде в мащаб, който да провали всички зелени планове за водород, всяко просмукване би подкопало ползите от него за климата, обясняват те.
Почти 300 проекта за зелен водород са в процес на изграждане или са стартирали по целия свят, но по-голямата част от тях са малки демонстрационни инсталации, показват данни на Международната агенция по енергетика. Най-големият е в Китай, където Ningxia Baofeng Energy Group използва зелен водород, произведен от слънчева енергия, за производството на нефтохимикали като полиетилен и полипропилен.
Консултантската компания DNV прогнозира, че зеленият водород ще трябва да задоволи около 12% от световното енергийно търсене до 2050 г., за да постигне целите на Парижкото споразумение относно климата. Въз основа на текущия темп на развитие и моделирането на DNV за бъдещо усвояване, светът е на път да достигне само около 4%, изтъква DNV.
Дейвид Себон, професор по машинно инженерство в университета в Кеймбридж, е на мнение, че 4% може да са само това, което е „управляемо“, като се има предвид огромното количество възобновяема енергия, необходима за производството на достатъчно зелен водород. За да се замени мръсният водород, използван сега в рафинерии, торове и химически заводи, ще е необходимо почти двойно повече електроенергия, произведена от всяка вятърна турбина и слънчев панел по света, и това е преди зеленият водород да се използва за нещо друго, като производство на стомана, транспорт или отопление.
Все пак Европейският съюз обмисля мандати за използване на зелен водород в транспорта, докато страни като Южна Корея, Япония и Китай имат цели за превозни средства с водородни горивни клетки.
Тръби, по които да тече
Индустрията за изкопаеми горива се надява, че водородът в крайна сметка може да се движи през съществуващата инфраструктура, като газопроводи и терминали за внос и износ на втечнен природен газ. Водородът не е бил наблюдаван за изтичане в миналото и по-голямата част от използвания сега газ без мирис се произвежда там, където се консумира – но има планове да бъде тръбопроводен и транспортиран на огромни разстояния.
Около 1% от природния газ, който е предимно метан, преминаващ през европейската инфраструктура, изтича, но процентите са по-високи в някои страни, включително Русия, според анализатори и сателитни изображения на течове. Санд от норвежкия CICERO уточни:
„Има много неща, които не знаем за водород. Все още не знаем дали можем да предположим, че ще се държи по същия начин като метана.“
Първоначалните резултати от тестове в тръбопроводи в изследователския обект на DNV Spadeadam в Северна Англия показаха, че водородът изтича на същите места и със същите скорости като природния газ. Компаниите, работещи по проекти за зелен водород, казват обаче, че е необходимо внимателно наблюдение.
След като водородът навлезе в тръбопроводите, той може да отслаби металните тръби, което може да доведе до напукване. Водородът също е много по-експлозивен от природния газ, което може да създаде проблеми с безопасността.
Енергийният гигант BP (BP.L), който планира да изгради множество проекти за зелен водород, включително съоръжение във Великобритания, което трябва да започне през 2025 г., известно като HyGreen Teesside, заяви, че разработва системи за наблюдение на течове. Фелипе Арбелаез, старши вицепрезидент за улавяне на водород и въглерод в BP, заключва:
„Наистина искаме да положим усилия сега, за да оценим колко ниско можем да поддържаме нивото на изтичане по веригата под тези стойности и това ще бъде критичното.“
