Топливо будущего придет с Ближнего Востока

С учетом того, что цены на газ в Европе и Азии периодически обновляют исторические максимумы, даже дорогой водород начинает выглядеть более привлекательным решением. Но для того, чтобы использовать водород в качестве альтернативы, природному газу необходимо значительно снизить затраты на производство, а объемы производства - наоборот увеличить, пишет генеральный директор консалтинговой компании Qamar Energy из ОАЭ и автор книги "Миф о нефтяном кризисе" Робин М. Миллс в статье для Euractiv.

Визит вице-канцлера Германии Роберта Хабека в Объединенные Арабские Эмираты 21 марта ознаменовал начало партнерства между двумя новоиспеченными авторитетами в области водородной энергетики. Еще более важно, что визит обозначил роль, которую "топливо будущего" может сыграть в борьбе с изменением климата и облегчении нынешних геополитических проблем.

Водород обладает тремя ключевыми преимуществами по сравнению с традиционными ископаемыми видами топлива: он универсален, нетоксичен, при его сгорании не выделяется углекислый газ; к тому же водород можно получить из различных источников. Он может заменить природный газ в энергетике, промышленности и химическом производстве, а также нефть - в качестве топлива для транспортных средств. По мере того, как конфликт в Украине затягивается, а цены на природный газ в Европе и Азии достигают рекордно высоких уровней, водород становится все более привлекательным.

Широкое применение водорода началось сравнительно недавно, поэтому мнения об его потенциале существенно различаются. По расчетам Международного энергетического агентства, Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, Водородного совета и Банка Америки, к 2050 году на водород будет приходиться до 22% от общего мирового спроса на энергию, включая 25% мирового спроса на нефть.

Во Вселенной на долю водорода приходится около 88% всех атомов, но при этом он не встречается на Земле в чистом виде в больших количествах. Водород приходится извлекать из водородсодержащих веществ, таких как вода, или в процессе переработки газа и нефти.

В использовании водород одинаков, но каждый его "сорт" обозначается цветом. Наиболее распространенные типы водорода - это "серый" (производится в основном из природного газа без применения технологий улавливания и хранения углерода, поэтому у него высокая углеродоемкость), "голубой" (производится также из природного газа, но с улавливанием и хранением углерода, с коэффициентом удаления сопутствующих выбросов углекислого газа до 90%) и "зеленый" (его получают из чистых возобновляемых источников, обычно путем электролиза).

В настоящее время почти весь водород производится из нефти, газа и угля без улавливания и хранения углерода - то есть "серый". На международном уровне он почти не продается, и большая его часть производится и используется на собственных предприятиях. Кроме того, его трудно транспортировать на большие расстояния, так как он имеет низкую плотность, конденсируется в жидкость только при очень низких температурах и состоит из очень маленьких молекул, которые способны проникать в мельчайшие поры.

Кроме того, это дорогостоящий процесс. "Зеленый" водород стоит $20-$50 за млн британских тепловых единиц (БТЕ). "Голубой" водород имеет более низкую цену, в среднем от $11-$15 за млн БТЕ. Для сравнения, природный газ в Японии и Европе стоил в среднем от $7-$11 с 2005 года, в то время как американский газ был намного дешевле, около $4 за млн БТЕ.

Однако в последнее время цены на газ в мире выросли из-за восстановления спроса после пандемии, отсутствия инвестиций в новое производство и сокращения поставок из России в Европу. При ценах на природный газ в Европе и Азии в примерно $35 за млн БТЕ, даже дорогой водород начинает выглядеть более привлекательным решением.

Чтобы реализовать потенциал водорода, необходимо значительно увеличить его производство - по некоторым оценкам, в восемь и более раз к 2050 году, - что потребует инвестиций в размере до $15 трлн.

Этот водород также должен быть низкоуглеродным - "синим" и "зеленым" - и надежно сертифицированным. Необходимо будет создать производственно-сбытовую цепь, аналогичную мировой отрасли сжиженного природного газа (СПГ), которая развивалась с 1960-х годов.

Кроме того, производственные затраты должны значительно снизиться, что может быть достигнуто за счет значительного расширения производства систем электролиза, которые разлагают воду на водород и кислород, повышения их производительности, а также за счет усовершенствования хранилищ для улавливания углерода при производстве "голубого" водорода. В качестве сырья для некоторых систем электролиза выступают драгоценные металлы, такие как палладий и платина, которые необходимо будет добывать в больших количествах или заменять альтернативными.

Нужны варианты транспортировки на большие расстояния от производственных площадок до рынков. К ним могут относиться трубопроводы, как и в случае с природным газом. Но большая часть международной торговли водородом будет осуществляться морским транспортом, возможно, в виде сжиженного водорода, хотя, скорее всего, в комбинированной форме - жидкого органического носителя водорода, аммиака или метанола.

Страны также могут использовать водород для производства на экспорт сертифицированных низкоуглеродистых сплавов, таких как сталь, создавая местную производственно-сбытовую цепочку и промышленную экосистему.

Россия, обладающая крупнейшими в мире ресурсами природного газа, начала разрабатывать концепцию развития водородной энергетики, но теперь эти планы находятся под угрозой, что открывает дверь для других игроков. Европа надеется производить большую часть своего водорода самостоятельно, используя энергию ветра морских ветровых электростанции. Но европейским странам, а также Японии, Южной Корее и многим другим все равно придется импортировать энергоносители. Германия предпочитает "зеленый" водород, а Япония, Великобритания и другие страны открыты для "зеленого" или "голубого".

Основными экспортерами водорода будут страны с дешевыми газовыми ресурсами (государства Персидского залива и, возможно, США), а также обладающие значительными количествами дешевой энергии из возобновляемых источников (ветер, солнце или гидроэнергия), доступом к побережью и удобными для бизнеса системами. Саудовская Аравия, ОАЭ, Оман, страны Северной Африки, Австралия и Чили уже становятся лидерами в производстве "зеленого" водорода.

Крупнейший в мире проект по производству "зеленого" водорода находится в Саудовской Аравии - это "город будущего" город Неом, который будет располагаться на северо-западе королевства. Этот проект объясняет большой интерес Германии к сотрудничеству с ОАЭ и другими странами Персидского залива в области производства и транспортировки водорода.

Роберт Хабек не будет последним высокопоставленным политиком, который появится на Ближнем Востоке в поисках водорода. Поскольку снижение уровня выбросов углерода и вопросы энергетической безопасности становятся еще более важными, водород предоставляет региону колоссальную возможность добавить новую устойчивую отрасль к своему углеводородному богатству.