Общественно-политический журнал

 

В Европе назревает водородный бум

В Европе явно назревает водородный бум. Во всяком случае, в разных странах к нему начинают активно готовиться. В последнее время в СМИ появляется все больше сообщений о пилотных проектах с водородом - и все чаще мелькает химическое обозначение этого газа: H2.

Так, в Германии сооружается крупнейшая в мире установка по его производству методом электролиза и стартует эксперимент по частичному замещению водородом природного газа в отоплении жилья. Над этим же, над заменой метана на H2 в газопроводной сети, работают и в Великобритании. В Нидерландах и Бельгии собираются протестировать речное судно на водородном топливе и создать для него систему заправки.

В Австрии три ведущих концерна готовят сразу несколько совместных пилотных проектов, в том числе по использованию водорода вместо угля при производстве стали, а бывший и, вероятно, будущий канцлер, консерватор Себастьян Курц в ходе избирательной кампании выдвигает лозунг превращения своей страны в "водородную державу №1". На эту же роль претендует и Франция. Да и Германия вполне сможет побороться за такой титул.

Ведь два пока единственных в мире водородных поезда Coradia iLint эксплуатируются именно в Германии. Более того, они уже успешно отработали свои первые 100 тысяч километров. Это произошло в июле, спустя десять месяцев после начала регулярной перевозки пассажиров по стокилометровому маршруту между городами Бремерхафен, Куксхафен, Букстехуде и Бремерфёрде. 

До конца 2021 года на этой не электрифицированной железнодорожной линии на северо-западе страны в федеральной земле Нижняя Саксония собираются полностью отказаться от дизельных локомотивов, заменив их на 14 поездов, вырабатывающих электроэнергию в топливных элементах в ходе химической реакции между водородом и кислородом. Вместо выхлопов получается вода.

Такие же водородные электрички решили использовать и в федеральной земле Гессен. В мае выпускающий их французский концерн Alstom получил заказ объемом в 500 млн евро на 27 поездов, которые с 2022 года планируется использовать для пригородного сообщения с горным массивом Таунус к северо-западу от Франкфурта-на-Майне.

В результате ФРГ станет бесспорным мировым лидером в области водородного железнодорожного транспорта. Тем более, что интерес к инновационным поездам Alstom проявляют и другие федеральные земли. С некоторыми из них, сообщил глава германского филиала концерна Йорг Никутта агентству dpa, он ведет сейчас "активные переговоры".

Европейцев водород привлекает, прежде всего, из экологических соображений. При использовании H2 в атмосферу не выделяется углекислый газ CO2, самый большой виновник в парниковом эффекте и глобальном потеплении, так что более широкое внедрение водородных технологий поможет странам ЕС выполнить обязательства, взятые на себя в рамках Парижского соглашения по климату (Германия, к примеру, их пока не выполняет).

Но есть и экономический интерес. Он связан с тем, что использование такого возобновляемого источника энергии, как водород, снижает потребность в ископаемых энергоносителях, чаще всего импортируемых (в том числе из России). Например, в нефти и нефтепродуктах, на которых работают, скажем, дизельные локомотивы в том же Таунусе на не электрифицированных маршрутах.  

Впрочем, немецкая компания Avacon, начинающая пилотный проект по примешиванию к природному газу до 20 процентов водорода, в своих заявлениях говорит исключительно о защите климата. Эксперимент призван доказать, что к используемому для отопления газу можно добавлять не до 10 процентов H2, как предписывают действующие нормы, а в два раза больше. В результате сократится выброс CO2, поскольку будет сжигаться меньше углеводородного топлива.

Масштабы эксперимента скромные: он проводится в одном из районов городка Гентхин в восточногерманской земле Саксония-Анхальт. Выбрали это место потому, что имеющаяся здесь газовая инфраструктура по своим техническим характеристикам наиболее типична для всей сети компании Avacon. "Поскольку зеленый газ будет играть все более важную роль, мы хотим переоснастить свою газораспределительную сеть так, чтобы она была приспособлена к приему как можно более высокой доли водорода", - поясняет стратегическую цель эксперимента член правления Avacon Штефан Тенге.  

Под "зеленым газом" он подразумевает "зеленый водород": так принято называть тот H2, который образуется наряду с кислородом O2 при электролизе обычной воды. Процесс этот технически весьма простой, но очень энергоемкий. Однако если использовать для него излишки электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников - ветер и солнце, то получается безвредное для климата топливо, произведенное без выбросов в атмосферу CO2.

Собственно, начавшееся уже несколько лет назад распространение в Европе этой технологии, получившей название Power to Gas (P2G), и лежит в основе растущего европейского интереса к водороду. Так, в конце июня британо-нидерландский концерн Shell при финансовой поддержке Евросоюза (ЕС предоставил 10 из 16 млн евро) начал в Германии на территории своего нефтеперерабатывающего завода в Весселинге под Кёльном строительство крупнейшей в мире установки по производству водорода методом электролиза. До сих пор его получают здесь из природного газа.

После ввода в эксплуатацию во второй половине 2020 года мощность установки, сообщает Shell, составит ежегодно 1300 тонн водорода, который будет использоваться главным образом в производственных процессах на самом НПЗ. Но часть пойдет на то, чтобы превратить территорию между Кёльном и Бонном в модельный регион по внедрению H2, в том числе как топлива для автобусов, грузовых и легковых автомобилей, возможно - для судов, ведь Рейн в непосредственной близости.

Тем временем в третьем по размерам британском городе Лидсе энергетическая компания Northern Gas Networks готовит пилотный проект под многозначительным названием H21, который схож с тем, что проводится в немецком Гентхине, но значительно превосходит его по масштабам. Конечная цель: во всем городе полностью перевести отопление с природного газа, метана, на водород. Морские ветропарки для его производства методом электролиза имеются.

А соответствующие нагревающие воду бойлеры вот уже три года разрабатывает в английском городе Вустере филиал немецкой фирмы Bosch Termotechnik. Его глава Карл Арнцен рассказал газете Die Welt, что правительство Великобритании до самого последнего времени собиралось снижать значительные выбросы CO2 путем перевода отопительных систем по всей стране с газа на электричество, однако в этом году министерство экономики очень заинтересовалось водородной идеей.

Перед Northern Gas Networks и другими британскими газовыми компаниями это открывает перспективу перепрофилировать и тем самым сохранить имеющуюся газораспределительную систему, которая в случае электрификации отопления оказалась бы ненужной.

Водородные автомобили

Пока британское правительство только присматривается к водороду, лидер австрийских консерваторов Себастьян Курц идеей его широкого внедрения уже настолько увлекся, что сделал ее одним из своих предвыборных лозунгов. Его шансы выиграть в сентябре парламентские выборы и вновь возглавить правительство весьма высоки. И тогда, надо полагать, различные водородные проекты могут рассчитывать на активную поддержку Вены.

А конкретные проекты уже есть, поскольку три ведущие промышленные компании страны - энергетическая Verbund AG, нефтегазовая OMV и металлургическая Voestalpine - решили совместно форсировать внедрение в Австрии водородных технологий. Первый совместный проект стоимостью 18 млн евро (12 млн из них предоставил ЕС) будет реализован в Линце уже к концу 2019 года: там речь идет о замене угля на водород при производстве стали. А НПЗ Schwechat близ Вены планирует для собственных нужд наладить производство H2 методом электролиза - как Shell близ Кёльна.

Увлечение водородом обрело в Европе уже такие масштабы, что консалтинговая компания Boston Consulting Group (BCG) сочла нужным предупредить об опасности завышенных ожиданий и ошибочных инвестиций. Наилучшие перспективы "зеленый водород" имеет в промышленности, а также на грузовом, воздушном и водном транспорте, рассказал газете Handelsblatt Франк Клозе, соавтор только что опубликованного исследования BCG.

А вот у легковых машин на водороде шансы на успех (пока, во всяком случае) представляются минимальными, хотя японская компания Toyota и собирается расширять их выпуск. На 1 января 2019 года в Германии, к примеру, было зарегистрировано всего-то 392 автомобиля, работающего на H2. У электромобилей, не говоря уже о гибридах, перспективы явно лучше.

Андрей Гурков

Когда мы говорим о сланцевой добыче нефти и газа, о возобновляемых источниках, энергопереходе, мы часто упускаем из вида, как на самом деле все это началось. А самое больше спасибо нужно сказать ОПЕК и Нефтяному шоку 1973 года, когда начался Великий энергетический кризис. Сроки этого кризиса сами американцы определяют как 1974 - 1980. Тогда стало отлично понятно, с чем и с кем отныне придется иметь дело, и чем это все грозит.

1974 год стал особым. Именно тогда в США началась разработка множества программ по энергосбережению, альтернативным источникам энергии, по углю, сланцам, синтетической нефти, соответствующим технологиям.
Одним из важнейших решений стало создание в 1974 году лаборатории по изучению солнечной энергии. Практические исследования, после достаточно длительного организационного периода, начались в 1977 г., когда организация получила название Исследовательский институт солнечной энергии. Тяжелый период начался при Рейгане, который урезал финансирование на 90%.

Однако в 1991 г. организация получила новый статус и стала Национальной лабораторией министерства энергетики США, с официальным названием Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. В 2011 г. бюджет лаборатории составил 536,5 млн. долларов (на один финансовый год). Сейчас - это частно-государственное партнерство. Совершенно уникальное предприятие. В его составе несколько национальных центров: Национальный центр биоэнергии, Национальный центр фотовольтаики, Национальный технологический ветровой центр. Ведется тесное сотрудничество с частными исследовательскими организациями страны. Лаборатория работает по 16 программам. Среди них: перспективное оборудование; химия и наноматериалы; интеграция энергетических систем; обработка информации; энергетический анализ; геотермальные источники; модернизация энергосетей; водородная энергетика; солнечная энергетика; гидроэнергетика; транспорт; ветровая энергетика. Более 1000 публикаций в год. 2200 исследователей (из более чем 70 стран). 817 активных партнерств с университетами, частными предприятиями, правительствами других стран. Текущий бюджет - 410 млн. долларов.

Технологии сланцевой добычи, говорите? Да, это в первую очередь отсюда. Потом пошло в промышленность и развивалось дальше там. И много чего еще.

Так будет энергопереход? Конечно. Когда настанет нужный момент, как это было и со сланцами. Это - плановое хозяйство. Экономическое, политическое, стратегическое. А кто не успел, тот, как всегда, опоздал. Началось-то все в 1974 году...

Алексей Букин

Комментарии

IVAN on 22 августа, 2019 - 22:54

По закону сохранения энергии затраты на электролиз не меньше, чем энергия получаемого водорода. А с учетом потерь и существенно больше.  Некоторые выгоды имеют вторичный характер типа удобства использования. Другое дело водород атомных реакторов, он сегодня "бесплатный", точнее - побочный продукт, не всегда используемый. Самый выгодный (минимум затрат) - биохимический метод,  но пока его нет.  Проблема - разложить метан биохимически (бактериями) пока не решена. Но будет.

vik on 22 августа, 2019 - 23:27

"По закону сохранения энергии затраты на электролиз не меньше..." - именно о сохранении энергии и идет речь, в том числе. Подумайте о ее накоплении, ведь обычный аккумулятор тоже, получается затратным, если учесть, что энергия в него не с неба скачет. Можно иметь множество различных возобновляемых источников получения энегрии, как то: солнечная, ветровая, морских приливов. Но энергия солнца зачастую требуется не в солнечный день, а ночью, энергия ветра в безветренный день, а энергия морских приливов требуется вовсе не на пирсе, а в отдаленно едущем автомобиле или поезде. То есть, преобразование полученной энергии решает не только ее накопление, но и транспортировку в нужное место и в нужное время.

Развитие прогресса сейчас уперлось в накопители энергии и решается это различными путями - где-то нагревают камни, где-то закачивают воду, где-то изобретают новые аккумуляторы, а где-то преобразовывают одну энергию в другую.

Поменяйте шаблон восприятия и все встанет на свои места и без "странностей". Даже при наличии высшего образования, средняя сообразительность не помешает, если ее напрочь не убило высшее образование, конечно ))

IVAN on 23 августа, 2019 - 22:01

Удобство использования (и накопления) очевидны - в ряде случаев, и прежде всего в транспорте.Но статья подает это преобразование как нечто грандиозное, решающее явление, позволяющее отказаться от первоисточника энергии.  Только об этом и речь.