Зеленый водород — источник энергии будущего?

Зеленый водород — источник энергии будущего?
Фото: Tanaonte | Dreamstime
Ратмир Белов
Журналист-райтер

Зеленый водород — это транспортабельный и легко хранимый энергоноситель, который можно гибко использовать в самых разных областях.

Примерами этого являются системы отопления на топливных элементах, системы газового отопления и автомобили. Производство осуществляется за счет электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников, и поэтому полностью исключает выбросы CO2, что является причиной, по которой многие эксперты считают экологически чистый водород основой энергоснабжения будущего.

Типы газообразного водорода

Неважно, какой цвет имеет сырье: газообразный водород (H) — это всегда бесцветный газ без запаха. Химический элемент (H) — самый распространенный элемент во Вселенной, компонент воды (H2O) и почти всех органических соединений на Земле. Поскольку он недоступен в свободной форме, его необходимо произвести, прежде чем использовать в качестве источника энергии.

Green hydrogen
Фото: Scharfsinn86 | Dreamstime

Цвет символизирует тип продукции

В зависимости от типа производства специалисты различают серый, синий, бирюзовый и зеленый водород. Серый водород обычно создается из природного газа, который под действием тепла расщепляется на газообразный водород и CO2. Топливные элементы, которые, например, получают энергию из сети природного газа, также работают таким же образом. Самый большой недостаток — CO2 улетучивается в атмосферу и способствует парниковому эффекту.

  • Голубой водород также производится из ископаемого сырья. Производители, однако, улавливают образующийся CO2. Они хранят газ и не пропускают его в атмосферу.
  • Бирюзовый водород образуется, когда растения выделяют метан, а твердый углерод образуется в качестве побочного продукта. Насколько устойчив этот процесс, зависит от источника тепла.
  • С зеленым водородом дело обстоит иначе — он образуется при электролизе воды. Хотя необходимая электроэнергия поступает от солнечных, ветряных или гидроэлектростанций, единственным побочным продуктом является кислород. Таким образом, этот процесс не требует выбросов углекислого газа и является экологически безопасным.

Преимущества зеленого водорода

Помимо устойчивого производства без выбросов CO2, есть и другие причины для перехода на экологически чистый водород:

  • В 1 килограмме H содержится столько же энергии, сколько в 2,1 кг природного газа или 2,8 кг бензина (в зависимости от теплотворной способности).
  • В криогенном сжиженном виде можно хранить и транспортировать большие количества энергоносителя.
  • Зеленый водород позволяет хранить электроэнергию, генерируемую путем регенерации, и использовать ее в самых разных областях (например, в теплоснабжении и передвижении).
  • Сгорание (реакция с кислородом) почти не производит вредных выбросов. Более низкие выбросы азота, чем при сжигании природного газа или мазута при низких температурах сгорания, отсутствие выбросов загрязняющих веществ в низкотемпературных топливных элементах (производится только вода).
Умный дом — будущее уже здесь
Умный дом — будущее уже здесь

Производство водорода известно многим из уроков химии — для этого специалисты полагаются на электролиз воды, когда в жидкость вставляются два электрода и через них пропускается электричество. Это заставляет воду расщепляться на водород и кислород. Оба газа осаждаются отдельно друг от друга на аноде или катоде, откуда их можно удалить.

Применение зеленого водорода

Зеленый водород является экологически чистой альтернативой традиционным источникам энергии без выбросов углекислого газа. По этой причине, согласно планам правительства, его сначала следует использовать там, где местный спрос очень высок. Одним из примеров этого является промышленный сектор. Здесь зеленый водород может обжигать стекло, цемент или сталь. Также необходимо преобразовывать выхлопные газы в удобрения, пластмассы и прекурсоры топлива.

Green hydrogen
Фото: Audioundwerbung | Dreamstime

В секторе мобильности основное внимание уделяется таким областям, как авиация и морские перевозки, потому что они потребляют много энергии и на них приходится около четверти выбросов CO2.

Еще одна большая область применения — это отопление. Здесь зеленый водород можно использовать для выработки электричества и тепла на месте. Кроме того, уже сегодня можно подавать определенные части источника энергии в сеть природного газа. Хотя в настоящее время это снижает потребность в ископаемом топливе, в будущем также возможна полная подача водорода через газовую сеть. Производители уже работают над недорогими и эффективными конденсационными котлами, которые могут работать на 100% экологически чистом водороде.

Почему небо голубое?
Почему небо голубое?

Глобальное потепление имеет серьезные последствия во всем мире. Зеленый водород — это один из способов остановить развитие и создать устойчивую энергетическую систему. Потому что источник энергии не содержит CO2 и является возобновляемым. Его можно хранить, транспортировать и заменять им ископаемое топливо во многих областях.

1
Содержание Поделиться