Экологическая ловушка в надежде на светлое будущее…

0
47

30 мая1 тыс. прочитали6,5 мин.2,2 тыс. просмотров публикацииУникальные посетители страницы1 тыс. прочитали до концаЭто 49% от открывших публикацию6,5 минут — среднее время чтения

Улучшение экологической обстановки – это новый и важный тренд в развитии человеческой цивилизации. Однако мир, как всегда, рассматривает это через призму экономической выгоды. Оттого по ряду факторов экология стала всего лишь фактором пошлины за товар, которую нужно уплатить, чтобы попасть на Европейский рынок.


Размер углеродного налога в некоторых странах.Размер углеродного налога в некоторых странах.

Товары с длинным углеродным следом облагаются дополнительным карбоновым налогом. Сегодня за выброс одной тонны СО2 придётся заплатить квоту в размере 54 долларов США (в среднем по миру). Мировая практика торговли квотами на вредные выбросы уже превысила 200 млрд долларов США, и с каждым годом увеличивается. Фактически это уже новая бизнес-ниша, которая формируется под лозунгами борьбы за сохранение климата.

До того, как старый свет полностью исчерпал возможности самообеспечения углеводородной энергетикой, об экологии задумывались разве что в шутку. Но участь энергодефицитных, и потому зависимых, стран — уже предопределена.

И доказательством тому служит сегодняшняя Европа, политическая воля которой, точнее её отсутствие, и подчинение планам другого, более энергетически мощного государства – США – делает её полностью зависимой.

Однако Германия — экономический, технологический и политический лидер Евросоюза — не желает себе подобной участи.

Конечно, мечты об освоении термоядерного синтеза – мощного, возобновляемого и независимого источника энергии — к началу 21 века накрылись медным тазом, и первые термоядерные электростанции теперь появятся примерно лет через 50-100.


Доля солнечной и ветровой энергетики в мире снижалась с 1990 по 1998 год.
Рост доли ветряных и солнечных станций в производстве электричества, 1990-2019 гг. Сегодня ветряная энергетика вырабатывает 6% электроэнергии в мире, солнечные электростанции — 3%.Доля солнечной и ветровой энергетики в мире снижалась с 1990 по 1998 год.

Осознание этого привело к развитию возобновляемой энергетики (преимущественно солнечной и ветровой), прогресс в которой начался как раз в начале 21 века. Однако 20-летнее активное лоббирование идеи перехода на зелёную энергетику только усугубило энергетическую зависимость Европы.

Энергетика, построенная на возобновляемых источниках, таких как солнце и ветер, показала свою низкую надёжность ещё до начала энергетического кризиса 2021 года.

В исследовании европейских учёных от 2013 года ("Energy intensities, EROIs, and energy payback times of electricity generating power plants") было отмечено, что на одной возобновляемой энергетике не выедешь, особенно учитывая её низкие энергетические характеристики. И угрозы, которые были только теоретически предсказаны, полностью подтвердились в январе-Феврале 2021 года, когда из-за аномальной для Германии (и ЕС в целом) холодной погоды перестали работать почти все мощности солнечной и ветровой энергетики в стране.


Энергетическая эффективность различных источников энергии, согласно европейским исследованиям. Энергетическая эффективность различных источников энергии, согласно европейским исследованиям.

Для Японии и США это обернулось трагично – погибли люди. Германию спасла российская газовая труба и ещё не выведенные из состава эксплуатации угольные электростанции, которые смогли совокупно заменить вышедшие из строя энергетические мощности возобновляемой энергетики.

Подобный результат был вполне предсказуемым, однако повысить надёжность ВИЭ можно с помощью применения водородных технологий и собственно водорода как энергоносителя.

Внедрение водорода в свою экономику Германия начала рассматривать ещё с начала 2010 года, однако увязать эту концепцию с экологическим трендом, который Европа сама и начала, оказалось невозможным.


Методы получения водорода и их экологичность.Методы получения водорода и их экологичность.

Современны методы промышленного производства водорода слишком вредны для экологии. Газификация угля или паровая конверсия метана (риформинг) оставляют за собой слишком большой углеродный след. Поэтому европейским производителям водорода придётся не только продолжать закупать углеводородное сырьё, но ещё и платить пресловутый «карбоновый налог».

Единственной альтернативой остался только электролиз воды — как экологически чистый и возобновляемый энергетический ресурс. Однако электролиз – самый дорогой промышленный способ производства водорода, требующий больших энергетически затрат. А если добавить к этому не самую дешёвую альтернативную энергетику, так и вовсе цена взлетает в космос.

  • На конец 2020 года приведённые затраты на производство "серого" водорода оценены в 1,24 евро за 1 кг (включая углеродный налог), "голубого" — в 1,31 евро за 1 кг, а самого экологически чистого "зеленого" (методом электролиза "PEM", включая "CAPEX") — в 3,93 евро за 1 кг.

В плане водородной энергетики Германия начала кооперироваться с Россией. Главной причиной этого стали надёжность, дешевизна и независимость поставок энергоресурсов из России, что Германию полностью устраивало.


В "Газпроме" разрабатывают технологию производства "голубого водорода" с 2010 года. В 2018 году начались эксперименты и отработка технологии производства водорода из метана с полным циклом утилизации сопутствующих газов, что обеспечивает нулевой выброс вредных веществ в атмосферу.В "Газпроме" разрабатывают технологию производства "голубого водорода" с 2010 года. В 2018 году начались эксперименты и отработка технологии производства водорода из метана с полным циклом утилизации сопутствующих газов, что обеспечивает нулевой выброс вредных веществ в атмосферу.

Начались консультации и проводились даже эксперименты, в которых была продемонстрирована возможность поставки водорода в трубопроводных мощностях газопроводов «Северный поток». Так, концентрация водорода в газовой смести до 10% никак не влияет на износ и надёжность газопровода. Так родилась концепция поставки метан-водородной смеси через газотранспортные системы России и Германии, причём доставка водорода была фактически бесплатная и не требовала дополнительных затрат. На конечном участке требовалось только отделить метан от водорода, что не составляет особого труда.

При этом применение водорода в газотранспортной системе снижало на 30% его углеродный след при производстве, что было немаловажно для Германии.

В декабре 2020 года "Газпром" предложил Германии совместное строительство крупного завода по производству "голубого" водорода в районе выхода на берег газопровода "Северный Поток–2". После этого Германия классифицировала газопровод "Северный Поток-2" как "наиважнейший компонент защиты окружающей среды". А в июне того же года Германия опубликовала свою водородную стратегию, где России отведена главенствующая роль.

Согласно тексту этой доктрины, до 2030 года планируется перевести 30% экономики на водород, а к 2050 года — на все 100%. Для этого Германии понадобится ввести в строй более 40 ГВт электролизёров к 2030 году для производства 10 млн тонн "зелёного" водорода, что в 40 раз больше мощности, вырабатываемой во всём Евросоюзе сегодня. Рассматривается и даже поддерживается (согласно пункту №38 водородной доктрины Германии) импорт сопоставимого объёма водорода.

  • До 2040 года вся существующая газотранспортная система Германии должна быть адаптирована под транспортировку водорода. Работы в этом направлении уже начались.


Развитие водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года
Национальная Водородная Доктрина ГерманииРазвитие водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года

Россия тоже публикует свою национальную стратегию развития водородной энергетики до 2024 года. И по странному совпадению технологии, которые должны быть созданы в рамках водородной стратегии России, закрывают белые пятна в водородной доктрине Германии, особенно её потребности в "зелёном" и "голубом" водороде.

Всё это указывает на то, что Россия и Германия создают общий энергетический кластер, основанный на водородной энергетике.

В России разработаны технологии производства дешёвого и массового "зелёного" водорода посредством высокотемпературного электролиза, а Германия выстраивает рынок потребления в ЕС, где создаётся необходимая водородная инфраструктура (водородный транспорт, водородная энергетика и т.п.)


Недавно опубликованный документ Еврокомиссии"внезапно" приравнивает жизненный цикл АЭС по экологичности к Солнечной и Ветряной энергетики, озеленив водород, который будет производиться с помощью АЭС. Недавно опубликованный документ Еврокомиссии"внезапно" приравнивает жизненный цикл АЭС по экологичности к Солнечной и Ветряной энергетики, озеленив водород, который будет производиться с помощью АЭС.

Но есть одна проблема. Водород – это не природный газ. Технологии, которые позволяют надёжно, дёшево и долговечно хранить водород, пока не разработаны. Поэтому жизненный цикл водорода будет состоять из этапа производства, его доставки к потребителю и скорейшего потребления.

  • Водород — слишком активный газ, вступающий в реакцию практически с чем угодно. Легко внедряясь в кристаллическую решётку металлов, водород замещает её, делая металл чрезвычайно хрупким. Единственный способ долговременного хранения водорода — специальные баллоны, где он хранится под давлением 200 атмосфер. Однако для хранения 1 кг водорода потребуется баллон массой в 100 кг, в то время как для хранения 1 кг метана потребуется балон массой всего лишь в 0,9 кг. Разница, как говорится, налицо.

Поэтому, чем быстрее будет потреблён водород, тем выше будет его удельный КПД, и тем меньше капитальные затраты. А это настоящая ловушка для стран-импортёров водорода, так как зависимость от поставок водорода будет чрезвычайная (на порядок выше, чем от природного газа).

Россия в этом случае получает гигантский рычаг давления на Европу: стоит только перекрыть вентиль — и экономика обвалилась, так как нарастить поставки водорода (как это возможно с природным газом) не получится по причине физических ограничений.

Поэтому совершенно очевидно, что Германия идёт на такие риски, только зная, что Россия – это самый надёжный будущий поставщик водорода.


Тем временем в Японии действует самый мощный на сегодня завод по производству "зелёного" водорода методом электролиза из солнечной энергии. Мощность завода достигает 20 МВт, что даёт возможность производить до 100 кг водорода в час. Тем временем в Японии действует самый мощный на сегодня завод по производству "зелёного" водорода методом электролиза из солнечной энергии. Мощность завода достигает 20 МВт, что даёт возможность производить до 100 кг водорода в час.

Водородный союз России и Германии, в рамках которого водородная энергетика будет общей для обеих стран, полностью нивелирует любые риски как со стороны России, так и со стороны Германии.

Но вот вопрос: а выгодно ли это для России? Водородная ловушка захлопывается, зависимость мира от водородных возможностей России будет только нарастать. Однако мы снова станем энергетическим придатком запада, сменив газ на водород? А оно нам надо?

Или всё совершенно наоборот, и запад станет нашим рынком сбыта от безысходности? Однозначно, с водородом всё намного сложнее и интереснее, чем с природным газом. А насколько водородная экономика будет выгодна России — поговорим в следующей статье.

————————————————————————————————-

Если Вам нравится контент, вы всегда можете отблагодарить меня, нажав кнопку "палец вверх" (нравится), и оставив комментарий. Спасибо, друзья!

Ссылки на источники — в закреплённом комментарии.


Источник и комментарии к статье

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, напишите Ваш комментарий!
Пожалуйста, представьтесь