Что такое зеленый водород: для чего он нужен, как его производят и сколько он стоит?

Что такое зеленый водород?

Если говорить простыми словами, то зеленый водород - это водород, который был произведен экологичным способом без выброса загрязняющих веществ в атмосферу. Зеленый водород также называют возобновляемым водородом. Водород - простейший элемент, который был открыт британским физиком Генри Кавендишем в 1766 году. Он лёгкий и при его использовании не вырабатывается загрязняющих веществ. Надо отметить, что сам по себе водород не представляет собой источник энергии, но он может стать энергией в результате определённого химического процесса. 

Как получают зеленый водород?

Зеленый водород производится в результате электролиза, который обеспечивается за счёт возобновляемых источников. Электролиз подразумевает использование электрического тока для разделения молекулы воды на водород и кислород, оседающие на электродах. Для того чтобы получить килограмм водорода, необходимо около 50-55 кВт электричества и 9 литров воды. Производят зеленый водород на специальных водородных станциях, которые строятся рядом с экологичными источниками энергии. Электролиз - это единственный на сегодняшний день способ получения возобновляемого водорода. 

В чем смысл зеленого водорода?

Зеленый водород может быть использован как топливо или источник энергии. Работает это следующим образом: водород, хранящийся в  резервуарах, направляется на топливный элемент, где он связывается с кислородом из воздуха, в результате чего получается электричество. Единственный побочный продукт - пар, при этом выбросы CO2 нулевые. 

Как хранится зеленый водород?

Хранение зеленого водорода - проблема для потенциально революционного источника энергии. Дело в том, что в содержание энергии в нём по объему низкое, поэтому требуется его компактное хранение. Водород может храниться либо как газ в цистернах под очень высоким давлением, либо в жидком виде при очень низких температурах. Для масштабного хранения водорода самый дешёвый и безопасный вариант - хранилища под землей, как природные, так и специально сконструированные. 

Зеленый водород безопасен или нет?

Водород не токсичен и быстро рассеивается, смешиваясь с воздухом. В низкой концентрации не взрывоопасен, при этом он легко воспламеняется. Трубы и резервуары для хранения водорода проектируются так, чтобы предотвратить водородное охрупчивание - процесс разрушения под воздействием водорода. 

Для чего используются зеленый водород?

Водород, в том числе и возобновляемый, используется в промышленности,  как вещество для генерации электричества и топливо. 

1. В промышленности c помощью водорода перерабатывают нефть, обрабатывают металлы, производят удобрения и химикаты, используют для переработки пищевых продуктов. Сегодня промышленность - главный покупатель водорода. 
2. Водородные топливные элементы производят электричество в электрохимических ячейках, похожих на батареи. Считается, что за таким водородом - будущее. 
3. Электростанции на водороде. Такие электростанции вырабатывают электроэнергию (иногда и тепло для отопления), пока что в качестве резервного источника питания для отдельных зданий и объектов. 
4. Водород как топливо. Водород считается альтернативным автомобильным топливом. Более того, топливные элементы на водороде  в два-три раза эффективнее двигателя внутреннего сгорания на бензине. На одном килограмме водорода можно проехать до 100 километров. 

Какие недостатки у зеленого водорода?

Несмотря на все преимущества и большой потенциал, зеленый водород пока что не стал частью энергетического баланса из-за проблем, которые стоят перед его производителями, исследователями и инвесторами: 

• зеленый водород дороже производить, чем серый водород из ископаемого топлива (самый дешевый способ производства), в частности, природного газа. Тем не менее падение стоимости экологичных источников энергии, в частности, солнечной, может способствовать решению этой проблемы. 
• создание инфраструктуры для производства зеленого водорода требует колоссальных вложений. По оценкам экспертов, к 2050 году спрос на возобновляемый водород может составить до 700 млн тонн, и для его производства понадобится как минимум $ 300 млрд. Отсутствие инфраструктуры и высокая стоимость её создания  - самая главная проблема в использовании зеленого водорода. 
• любой водород - легковоспламеняющийся газ, что создает проблемы при его хранении и перевозке. Обнаружение утечек затруднено, поскольку у него нет ни цвета, ни запаха, а его небольшие молекулы способны проникать в самые маленькие трещины. 

Сколько стоит зеленый водород?

Сегодня килограмм зеленого водорода стоит $5 - в пять раз дороже, чем серый водород. В зависимости от производителя его стоимость может доходить до $ 8 за килограмм. Спрос на обычный водород составляет примерно 100 млн тонн, тогда как объемы производства зеленого водорода крайне малы. 

Кто производит зеленый водород?

В настоящее время в мире более 10 стран, которые занимаются созданием необходимой инфраструктуры для производства зеленого водорода: 

• Германия - лидер на рынке зеленого водорода. Правительство активно финансирует соответствующие проекты. 
• Япония обратила внимание на возобновляемый водород в связи с собственными энергетическими проблемами. Один из самых больших в мире заводов по производству водорода находится в Фукусиме и работает за счет солнечной энергии. 
• На третьем месте по производству Австралия, которая пользуется преимуществами собственных альтернативных источников энергии. 
• США, Китай, Южная Корея, Франция, Испания, Нидерланды, Бразилия, Саудовская Аравия, Дания, Мавритания и Великобритания тоже вкладывают значительные средства в зеленый водород. 

Казахстан в 2021 году подписал соглашение о строительстве солнечного и ветропрарков для производства зеленого водорода с немецко-шведской компанией Svevind Energy GmbH. Не исключено, что Азербайджан в будущем тоже станет одной из стран с зеленым водородом. 

Читайте нас в

Поделиться

Вконтакте Одноклассники WhatsApp Telegram Скопировать ссылку

Дзен Новости Telegram