И розовый, и синий использовались для различения различных методов производства водорода.
Ева Ливси | Момент | Гетти Изображений
От Илона Маска из Tesla до президента Европейской комиссии Урсула фон дер Ляйен, В последние несколько лет многие громкие имена говорили о роли, которую водород может — или не может — сыграть в переходе планеты к более устойчивому будущему.
Маск выразил скептицизм по поводу полезности водорода, но многие считают, что он может помочь сократить выбросы в ряде секторов, включая транспорт и тяжелую промышленность.
Несмотря на то, что вокруг водорода и его важности как инструмента для обеспечения низкоуглеродного будущего много говорят, — тема, которая вызвала много споров в последние месяцы, — подавляющее большинство его производства по-прежнему основано на ископаемом топливе.
Действительно, согласно отчету Международного энергетического агентства за сентябрь 2022 года, производство водорода с низким уровнем выбросов в 2021 году составляло менее 1% мирового производства водорода.
Если он должен сыграть какую-то роль в запланированном переходе к энергетике, то производство водорода должно измениться довольно сильно.
Узнайте больше об энергии от CNBC Pro
«Первое, что нужно сказать, это то, что водород на самом деле не существует в природе, поэтому его нужно производить», — сказала Рэйчел Ротман, содиректор Центра устойчивого будущего Грэнтэма в Университете Шеффилда.
«У него есть большой потенциал, чтобы помочь нам обезуглерожиться в будущем, но нам нужно в первую очередь найти низкоуглеродные способы его производства», — сказала она, добавив, что разные методы производства «обозначались разными цветами».
«Около 95% нашего водорода сегодня получается в результате паровой конверсии метана и имеет большой связанный с этим углеродный след, и это то, что называется «серым» водородом», — сказал Ротман CNBC.
Серый водород, по данным энергетической компании National Grid, «создается из природного газа или метана». В нем говорится, что парниковые газы, связанные с процессом, не улавливаются, отсюда и углеродный след, на который ссылается Ротман.
Доминирование такого метода явно противоречит нулевым голам. В результате в качестве альтернативы сейчас выдвигается множество источников, систем и цветов водорода.
К ним относится зеленый водород, который относится к водороду, полученному с использованием возобновляемых источников энергии и электролиза, при этом электрический ток расщепляет воду на кислород и водород.
Синий водород, с другой стороны, указывает на использование природного газа — ископаемого топлива — и утилизацию и хранение углерода. Вокруг роли синего водорода в обезуглероживании общества ведутся жаркие споры.
Розовый потенциал
Наряду с синим и зеленым цветом привлекает внимание еще один цвет — розовый. Как и в зеленом водороде, в его процессе используется электролиз, но есть ключевое отличие: в розовом используется атомная энергия.
«Если вы разделите… воду, вы получите водород и кислород», — сказал Ротман. «Но для расщепления воды требуется энергия, поэтому розовый водород предназначен для расщепления воды с использованием энергии, полученной из ядерной энергии».
Это означает, что «вся система низкоуглеродистая, потому что… в воде нет углерода… но также и источник энергии очень низкоуглеродистый, потому что он ядерный».
Наряду с электролизом Ротман отметил, что атомную энергетику также можно использовать с так называемым термохимическим циклом.
Она объяснила, что при этом используются очень высокие температуры для расщепления воды на кислород и водород.
У розового водорода уже есть несколько потенциально значительных сторонников. К ним относится EDF Energy, которая выдвинула идею производства водорода на Sizewell C, атомной электростанции мощностью 3,2 гигаватт, планируемой для Великобритании.
«В Sizewell C мы изучаем, как мы можем производить и использовать водород несколькими способами», говорится на сайте фирмы. «Во-первых, это может помочь снизить выбросы при строительстве электростанции».
«Во-вторых, как только Sizewell C заработает, мы надеемся использовать часть выделяемого им тепла (наряду с электричеством) для более эффективного производства водорода», — добавляет он.
EDF Energy, которая является частью многонациональной группы EDF, заявила в заявлении, направленном CNBC: «Водород, полученный в результате ядерной энергетики, может сыграть существенную роль в переходе к энергетике».
Компания также признала наличие проблем, стоящих перед сектором и его развитием.
«Водород в настоящее время является относительно дорогим топливом, поэтому ключевой задачей для низкоуглеродного электролитического водорода, независимо от того, производится ли он из возобновляемых источников или ядерной энергии, является снижение себестоимости производства», — говорится в сообщении.
Для этого требовалась «поддерживающая политика, которая поощряла бы инвестиции в ранние проекты по производству водорода и побуждала пользователей переходить с ископаемого топлива на водород с низким содержанием углерода».
«Рост рынка низкоуглеродного водорода обеспечит экономию за счет масштаба и «обучение на практике», что поможет снизить производственные затраты».
Несмотря на волнение по поводу роли атомной энергетики в производстве водорода и более широком переходе к энергетике — например, МЭА заявляет, что ядерная энергетика обладает «значительным потенциалом для декарбонизации энергетического сектора», — само собой разумеется, что не все поддерживают ее. .
Критики включают Гринпис. «Атомная энергетика рекламируется как решение наших энергетических проблем, но на самом деле ее создание сложно и чрезвычайно дорого», — говорит экологическая организация. «Это также создает огромное количество опасных отходов».
Разноцветное будущее?
В своем интервью CNBC Ротман из Университета Шеффилда рассказала о более широкой картине и роли, которую могут играть различные типы водорода. Можем ли мы когда-нибудь увидеть время, когда уровень синего и серого водорода упадет до нуля?
«Это зависит от того, на какой период времени вы смотрите», — сказала она, добавив, что «в идеальном мире они в конечном итоге упадут очень низко».
«В идеале мы должны избавиться от всего нашего серого водорода, потому что серый водород имеет большой углеродный след, и нам нужно избавиться от него», — сказал Ротман.
«По мере того, как мы улучшаем улавливание и хранение углерода, может появиться место для голубого водорода, и это еще предстоит оценить, в зависимости от … развития там».
«Мы знаем, что для розового и зеленого должно быть место, потому что именно здесь вы действительно получаете низкий уровень выбросов углерода. [hydrogen]и мы знаем, что так и должно быть, туда можно попасть».
Фиона Реймент, главный научный сотрудник Национальной ядерной лаборатории Великобритании, которая, как и EDF Energy, является членом торговой ассоциации Hydrogen UK, подчеркнула важность наличия ряда вариантов, доступных в ближайшие годы.
«Проблему чистого нуля нельзя недооценивать; нам нужно будет использовать все источники производства водорода с низким содержанием углерода, чтобы заменить нашу зависимость от ископаемого топлива», — сказала она CNBC.
Хотя было много разговоров об использовании цветов для различения различных методов производства водорода, также идет оживленная дискуссия о том, должна ли такая система классификации вообще существовать.
«Нам нужен водород с низким содержанием углерода», — сказал Ротман. «И я знаю, что существует много путаницы в отношении различных цветов, и я слышал, как некоторые люди говорят…« Почему у нас вообще есть цвета, почему у нас нет просто водорода и низкоуглеродистого водорода?»
«И, в конечном счете, важен низкий уровень выбросов углерода, и и розовый, и зеленый подойдут для этого».