«Голубой» водород как долгосрочная экспортная стратегия РФ

Елена ТЕЛЕГИНА
Член-корреспондент РАН,
д. э. н., профессор, декан факультета международного энергетического бизнеса, РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина
e-mail: meb@gubkin.ru

Сергей СЕРГЕЕВ
Независимый эксперт, к. э. н.
e-mail: meb@gubkin.ru

Необходимость переориентации экспорта на новые продукты и рынки сбыта стоит перед российской газовой индустрией уже много лет. Первым сигналом для такой переориентации стала искусственно созданная проблема зависимости Европы от российского газа. Эта зависимость в 2010 г. была безосновательно возведена в ранг самой «серьезной» угрозы энергобезопасности ЕС. Затем последовало принятие «зеленого курса» (2020 г.), который объявил, что у природного газа в Евросоюзе нет будущего. Хотя строительство газопровода «Северный поток 2» было успешно завершено, несмотря на санкционное давление, его сертификация была отложена на неопределённый срок по чисто политическим мотивам. И, наконец, решение об отказе от природного газа из РФ, принятое ЕК в марте 2022 года с горизонтом ударного исполнения в течение ближайших трех лет. Это решение ставит логическую точку в дискриминационной политике ЕС по отношению к российскому трубопроводному газу.
Отказ от российского трубопроводного газа идет вразрез с соображениями экономической целесообразности и закономерно вызывает сомнения относительно его реализуемости в задуманные ЕС сроки. Так, Международное энергетическое агентство (МЭА) в своем ежеквартальном обзоре фактически признает, что избавиться от российского газа за три года невозможно. Согласно базовому сценарию МЭА, экспорт трубопроводного газа из РФ в EС сократится к 2025 г. на 55 % относительно уровня 155 млрд кубометров в 2021 г., а по ускоренному сценарию – на 75 %. Оправдает ли себя прогноз МЭА и в какой степени – в данном случае не важно. Важно то, что переориентация выпадающих европейских поставок сетевого газа на новые рынки является настоятельным императивом.
В сложившейся ситуации ­какая-то часть трубопроводного газа может быть перенаправлена на внутренний рынок России, однако растущие потребности страны пока недостаточны для того, чтобы поглотить высвобождающиеся европейские объемы, да и цены на нем субсидируются за счет экспорта, соответственно, свертывание внешнеэкономической деятельности приведет к снижению субсидий. В этой связи звучат предложения по переходу на рыночное ценообразование по природному газу [1], однако этот переход будет иметь и очевидные негативные последствия в виде общего снижения конкурентоспособности российской экономики.
Перенаправление потоков газа из Западной Сибири в Азиатско-­Тихоокеанский регион вместо Европы рассматривается как само собой напрашивающееся решение. Но для этого требуется, чтобы партнер по проекту подписал долгосрочный контракт по купле-­продаже природного газа. Напомним, что еще в 2014 г. были согласованы все неценовые условия контракта «Газпрома» и CNPC по поставкам по алтайскому экспортному маршруту. Китайская сторона по упомянутому и другим долгосрочным контрактам пока выдерживает паузу.
Гибкий СПГ позволяет перенаправить потоки природного газа. Сторонником такой переориентации экспорта является глава «НОВАТЭКа» Леонид Михельсон. В июне 2022 г. в контексте вопроса о судьбе гигантского Тамбейского месторождения на Ямале он заявил, что нужно в кратчайшие сроки определяться, куда Россия будет продавать газ на фоне отказа от него Eвропы. «Надо думать, куда Россия будет продавать газ. Надо делать СПГ. Сегодня мы крупнейшие экспортеры газа в мире. Сколько потеряем трубопроводного газа, столько надо производить СПГ. И решения надо принимать бегом», – сказал он» [2].
Критичным для развития российской СПГ-отрасли являются технологические санкции со стороны недружественных стран, связанных с запретом на поставку в Россию оборудования для крупнотоннажного СПГ. По оценке МЭА, РФ понадобится не менее 10 лет, чтобы увеличить поставки в Азию до уровня, близкого к поставкам в ЕС в 2021 г. из-за того, что доступ России к рынкам капитала и энергетическим технологиям ограничен. Речь идет прежде всего о компрессорах, турбинах, теплообменниках, гравитационных основаниях для платформ. В этой связи отраслевые эксперты считают неизбежным корректировку утвержденных ранее правительством показателей экспорта СПГ в сторону снижения [1].
Не следует также забывать, что природный газ, в том числе в сжиженном виде, в странах, которые не отказываются от российских энергоносителей, рассматривается как временное и переходное решение. Это выдвигает дополнительные требования к модели экспортной переориентации газовой индустрии, которая должна гарантировать долгосрочную востребованность ее продукции после 2050 г. в соответствии с требованиями «зеленой повестки». Указанным требованиям в максимальной степени отвечает переориентация экспорта природного газа на его низкоэмиссионные производные, а именно «голубой» водород и аммиак. Эту опцию в настоящее время «НОВАТЭК» реализует в рамках проекта Обского ГКХ, который находится на стадии pre-feed, но запланирован к запуску уже в 2024 г.
Оценивается ли экспорт голубого водорода/аммиака (в том числе упомянутый проект «НОВАТЭКа») как «прорывное» направление внешнеэкономической деятельности, открывающее для России новые горизонты? Ответ, скорее, отрицательный. В отношении «водородного» направления в целом преобладают скептические настроения. Так, Минэнерго в проекте обновленной комплексной программы развития водородной энергетики ухудшило свой прогноз по экспорту водорода из РФ в 2030 году с 2,2 млн тонн до 1,4 млн тонн. Прогноз был понижен в связи с тем, что фокус развития мировой энергетики в краткосрочной перспективе сместился в сторону антикризисной тематики, а также по геополитическим причинам из-за предполагаемой невозможности экспорта водорода на такие целевые рынки как Германия, Япония и Южная Корея (3).
В списке рекомендаций «круглого стола» в Госдуме 4 июля 2022 г., который обсуждал вопросы корректировки Энергетической стратегии России до 2050 г., «развитие водородной энергетики на основе природного газа» занимает далеко не приоритетное место, удостоившись упоминания однажды в пункте 26 [1].
На наш взгляд подобная недооценка «голубого» водорода как ключевого направления экспорта для российской газовой отрасли неприемлемо занижает ее потенциал, лишает инициатив, сводит функционирование только к малопродуктивной «аварийной» реакции на внешние вызовы.
Со вступлением мировой экономики в эпоху высоких цен на ископаемое топливо страны-­экспортеры неожиданно приобрели огромные стратегические преимущества перед странами-­импортерами. Тем самым, «голубой» водород и его производные предоставили РФ уникальный шанс в полной мере реализовать это преимущество в долгосрочной перспективе. Бенефициаром такой ситуации Россия может стать потому, что ресурсная база и низкая себестоимость природного газа позволяет ей стать мировым лидером в производстве низкоэмиссионного водорода.
Преимуществом «голубого» водорода перед СПГ является то, что он отвечает задачам глобального перехода к энергоресурсам с низким уровнем выбросов парниковых газов. Но ценность его не только в этом.
Он способен изменить роль России в этом процессе. Превратить ее из кризисного менеджера, который ставит перед собой задачу компенсировать неизбежные потери, связанные с декарбонизацией, в лидера процесса. Иными словами, история предоставляет шанс РФ возглавить и существенно ускорить по сути навязанный ей «зеленый поворот», предложив новые решения для ситуаций, которые в настоящий момент выглядят тупиковыми.
Дело в том, что глобальный переход к «зеленой» энергетике в настоящее время замедлился. Произошло это не только из-за причин преходящего конъюнктурного характера, но и из-за того, что некоторые исходные представления о водородной энергетике за рубежом в процессе их конкретизации продемонстрировали свою несостоятельность. Переоценка этих представлений привела к ситуациям, которые иначе как тупиковыми не назовешь. Тупиков в становлении мировой водородной энергетики как минимум три.

Какие решения в условиях новой реальности дает «голубой» водород?

Тупик № 1. Водородная энергетика требует не только колоссальных инвестиций, но и сопряжена с высокой стоимостью энергии, что в первую очередь относится к «зеленому» водороду, производимому из возобновляемых источников энергии. На выручку в такой ситуации может прийти более дешевый водород, производимый из природного газа в странах, обладающих его стратегическими ресурсами.
Тупик № 2. Технологии транспортировки и хранения больших объемов водорода пребывают на низком уровне готовности. Так, отсутствует флот танкеров для транспортировки сжиженного водорода и судоверфи, способные их производить. Проблемы перемещения H2 по существующим газотранспортным системам высокого давления далеки от решения: кроме ограничений по концентрации водорода в смеси с метаном (до 10 %), его подмешивание приводит к охрупчиванию металла магистральных газопроводов. Перепрофилирование газопроводов под водород – не менее затратный процесс: необходима полная замена труб, компрессоров, запорного оборудования и т. д.
Выходом из этого тупика может стать не прямая транспортировка больших объемов самого водорода, а более удобных для этого производных с последующим их крекингом. Аммиак, произведенный из «голубого» водорода, – наиболее подходящий инструмент для формирования мирового рынка водорода, который, кроме того, может использоваться как штатный энергоноситель.
Тупик № 3. На протяжении всего переходного периода не прослеживается даже теоретическая возможность для гармоничного замещения ископаемых видов топлива возобновляемыми. Системно воспроизводит себя ситуация, при которой предложение ископаемых топлив сокращается быстрее, чем возобновляемые источники способны его заместить. Утверждения о том, что ископаемые топлива не имеют будущности, а также прямое давление на энергетические компании подорвали длинный инвестиционный цикл в нефтегазовой промышленности. Результат этого – дефицит природного газа и высокие цены на него как минимум на перспективу ближайшего десятилетия.
Не вызывает сомнения, что ископаемые виды топлива останутся востребованными на многие годы вперед. Статус «переходного» или даже «экологически устойчивого вида» топлива, признанный за природным газом, в частности, европейцами, не решает проблему безшоковой смены энергетической парадигмы и будет сопровождаться откатами от уже достигнутых показателей снижения выбросов подобных тем, что мы наблюдаем в настоящий момент. Восстановление и нормализация инвестиционного цикла в природном газе возможны только в случае получения им полноценного статуса «топлива будущего». Условием получения такого статуса является его масштабная декарбонизация путем преимущественной трансформации в «голубой» водород, который по уровню выбросов не уступал бы «зеленому» водороду.

Выход из тупика № 1

Основным препятствием для быстрого становления водородной энергетики в мире являются исключительно высокие издержки производства «зеленого» водорода. Согласно существующему за рубежом консенсусу, приемлемая для рынка стоимость водорода должна находиться в диапазоне менее $2 за кг. «Зеленый» водород и до энергетического кризиса не вписывался в эти параметры. После кризиса из-за роста цены электроэнергии, основного компонента издержек, этот отрыв вырос еще больше.
Как своего рода заклинание практически в любой европейской публикации о «зеленом» водороде можно встретить утверждение, что его стоимость к 2030 г. опустится ниже $2 за кг. Однако гарантировать, что это произойдет – не может никто. Банки при предоставлении долгосрочного финансирования не могут принимать эти заявления на веру. По свидетельству европейских источников, покупатели «зеленого» водорода в настоящее время не готовы заключать 20‑летние контракты на его поставку при нынешней цене 100 евро/МВт·ч, и это тормозит выход проектов на стадию FID (4).
WoodMac в своем последнем исследовании считает, что снижение цены «зеленого» водорода до уровня менее $2 за кг произойдет только к 2040 г. Еще более пессимистический прогноз в мае 2022 года представила Aurora Energy Research. По расчетам консалтинговой компании, средняя цена «зеленого» водорода в Германии в настоящее время составляет $9,16 за кг. Стоимость водорода, получаемого на основе энергии ветра, опустится до $4,9 за кг в 2030 г., а в 2050 г. будет равняться $3,2 за кг. «Зеленый» водород, получаемый на базе энергии солнца, подешевеет к 2030 г. до $4,7 за кг, а к 2050 г. до $2,6 за кг. Иными словами, уровень двух долларов достичь не удастся и через три десятилетия.
«Голубой» водород, напротив, и до кризиса вписывался в двухдолларовый стандарт. Правда при современной цене природного газа в странах-­импортерах, около двух тысяч долларов за тыс. кубометров водород, производимый методом парового риформинга, утратил это преимущество и сравнялся с издержками «зеленого» водорода. Учитывая, что мировая экономика из-за недофинансирования нефтегазовой отрасли вступает в эпоху дорогого газа, производство водорода методами парового риформинга с последующим улавливанием выбросов СО2 становится экономически неоправданным в этих странах. Но это дает неоспоримые преимущества странам-­экспортерам, которые обладают запасами природного газа и низкой себестоимостью его добычи.
Что касается газодобывающих стран, где издержки по добыче метана невысоки, стоимость «голубого» водорода по-прежнему отвечает коммерческим параметрам. Так, эксперты Platts Analytics утверждают, что при цене сырьевого газа менее $2 за МБТЕ ($70 за 1 тыс. кубометров) себестоимость «голубого» водорода опускается ниже $1 за кг Н2 на выходе завода [5].
Хотя реальная стоимость производства «голубого» водорода в РФ неизвестна, многие исследователи убеждены, что в России и Норвегии она может составить менее $1 за кг [6]. Если верить такой оценке, это означает, что «голубой» водород от производителей природного газа уже сейчас способен служить стартером глобального водородного рынка задолго до момента появления на нем значимых объемов «зеленого» водорода. И это при том, что вопрос «сможет ли «зеленый» водород ­когда-либо сравняться с «голубым»?» в международной торговле, остается открытым.
В условиях форсированного отказа от потребления российского природного газа, с сожалением можно констатировать, что ставка на его монетизацию на европейском рынке посредством технологий пиролизной группы оказалась невозможной. Природный газ при этом поступал бы в Европу в обычном порядке, и уже на месте в водородных долинах превращался в так называемый «бирюзовый» водород. Обнуление возможностей, связанных с «бирюзовым» водородом в местах его потребления из-за высокой стоимости сырья оставляет странам-­экспортерам единственную альтернативу в виде ставки на «голубой» водород.
Такого приоритета, впрочем, нет в необновленной Концепции развития водородной энергетики РФ (концепция), хотя она и относит «получение водорода с низким углеродным следом на базе технологий паровой конверсии метана с обеспечением улавливания углекислого газа», к одному из двух наиболее экономически эффективных способов его производства наряду «с методом электролиза воды на базе электроэнергии атомной электростанции и гидроэлектростанции» [7].
Однако, перечисляя в пункте 23 конкурентные преимущества для производства и экспорта водорода по сравнению с другими странами, концепция ставит на первое место «наличие электроэнергии с низкими удельными выбросами углекислого газа» (то есть «желтый» водород) и «значительного солнечного и ветропотенциала (то есть «зеленый» водород). И только потом через запятую концепция отмечает наличие «значительных природных ресурсов, необходимых для производства сравнительно дешевого низкоуглеродного водорода» (то есть «голубого» водорода) и «значительный опыт применения в промышленности технологий паровой конверсии метана» [7].

Выход из тупика № 2

Водород является химической субстанцией, непригодной для его транспортировки в виде смесей с метаном (МВС) по существующим магистральным газопроводам. Характерно, что на эту проблему начали обращать внимание не только российские, но и европейские исследователи и эта точка зрения имеет все основания стать доминирующей, хотя ее носителями, к сожалению, выступают бескомпромиссные противники природного газа.
Невозможность подмешивания водорода к метану в действующих газопроводах подрывает экономику проектов на начальной стадии становления водородной энергетики, то есть до того момента, когда объемы его производства вырастут до размеров, достаточных для того, чтобы оправдать строительство специализированных водородопроводов. Невозможность такого подмешивания ставит под сомнение и экономику малотоннажных проектов производства водорода с длинными логистическими цепочками.
Наряду с трубопроводным транспортом оптимальным способом перевозки водорода является его трансформация в аммиак. Технология и инфраструктура производства и транспортировки аммиака досконально отработаны в России и за рубежом, хотя в РФ нет специализированных терминалов для его перевалки. Для транспортировки аммиака до экспортных портов могут использоваться аммиакопроводы. Наиболее мощный аммиакопровод (до 2,5 млн тонн в год) «Тольятти – Одесса» был построен в 70‑е годы .
NH3 следует рассматривать не только как инструмент для перемещения водорода, но и непосредственно как энергоноситель с перспективой его штатного использования на тепловых электростанциях. Возможна также разработка специализированных судов с аммиачными двигателями.
Сравнительно недавно европейцы обсуждали возможности импорта водорода в сжиженном и компримированном виде, однако, судя по планам ведущих немецких энергетических компаний, приоритет отдан в пользу импорта аммиака. Так, и RWE (в Wilhelmshaven) и Uniper (в Brunsbüttel) планируют строительство терминалов для приемки именно низкоуглеродного аммиака. На терминалах этих компаний по приему аммиака будет производиться выделение водорода из аммиака с дальнейшей его транспортировкой по водородопроводам. Через терминалы RWE и Uniper потребителям в ФРГ в 2030 г. будет поступать около 0,6 млн тонн водорода, что суммарно составит около 20 % от потребностей немецких потребителей.
Логистическая связка «водород-­аммиак» существенно снижает экспортную привлекательность проектов «зеленого» водорода в РФ, так как они в большинстве своем невелики по размерам. Так, согласно атласу российских проектов по производству низкоуглеродного и безуглеродного водорода и аммиака Минпромторга РФ, всего насчитывается 33 таких пилотных водородных проекта, из которых 27 проектов относятся к категории «зеленых». Однако за исключением одного проекта (Пенжинская приливная электростанция на Камчатке с предполагаемым объемом производства водорода 5 млн тонн в год), они являются малотоннажными со средним объемом производства около 100 тыс. тонн в год. Ориентированные на недозагруженные генерирующие мощности гидроэлектростанций, они расположены вдалеке от портов, что плохо сочетается с экспортной ориентацией этих проектов из-за длинных логистических цепочек.
На общем фоне выделяются 4 проекта «голубого» водорода. Среди них упомянутый проект Обского ГКХ с прогнозным объемом производства 2,2 млн тонн аммиака в год и долгосрочными планами увеличения до 5 млн тонн. Особенными преимуществами обладают проекты «голубого» водорода/аммиака в Арктике и на Дальнем Востоке, благодаря коротким транспортным цепочкам: добыча природного газа – паровой риформинг в зоне порта – улавливание выбросов СО2 с обратной закачкой в пласт в местах добычи – извлечение водорода – производство аммиака – его транспортировка судами на экспорт. Кроме того, в арктическом кластере сосредоточены богатые еще не разработанные газовые месторождения на суше, а на дальневосточном – ведется активное освоение морских запасов газа.
Аммиак преимущественно используется как сырье для производства азотсодержащих удобрений. В настоящий момент из-за высокой стоимости газа выпуск азотных удобрений в мире сокращается, и они становятся дефицитным товаром. Так, на предприятиях крупнейшего немецкого химического концерна BASF из-за высоких цен производство аммиака начало сокращаться еще с октября прошлого года.
Объемы природного газа, подпадающие под санкции и ограничения Запада, могут быть перенаправлены на производство «голубого» водорода с последующей его трансформацией в низкоэмиссионный аммиак. Такая трансформация гарантирует устойчивый рынок сбыта этому продукту газохимии даже в том случае, если собственно «голубой» водород из России длительное время будет находиться под санкционным давлением. Аммиак – товар мобильный, не привязанный к трубопроводам, экспортировать который по морю можно в любой порт, где имеется соответствующая инфраструктура. Превращение России в ведущего экспортера низкоэмиссионного аммиака снизит турбулентность на мировом рынке удобрений, станет неоценимым вкладом в решение глобальной продовольственной проблемы.
Простой расчет показывает, что в случае прекращения ЕС импорта российского газа в объеме 150 млрд кубометров, на его основе может быть произведено методом парового риформинга до 40 млн тонн «голубого» водорода. Реализация проектов «голубого» водорода задает правильный вектор постсанкционному развитию газовой индустрии России, что позволит не вычеркнуть годы изоляции как потерянные с точки зрения вопросов климатической повестки.

Выход из тупика № 3

Потенциал природного газа в продвижении глобальной климатической повестки связан с его способностью вывести водородную энергетику из тупиковых ситуаций. Придание природному газу статуса «топлива будущего» отвечает не только интересам глобальной повестки, но и коренным интересам РФ, которая располагает его богатейшими ресурсами.
Признание за природным газом статуса «топлива будущего» не придет само собой и потребует немало усилий со стороны экспортеров природного газа. Решение указанной задачи возможно по двум направлениям.
Одно из них – предложение на мировом рынке углеродно-­нейтрального природного газа. Второе – доведение экологических характеристик «голубого» водорода до уровня «зеленого». Практические результаты, продемонстрированные по каждому из этих направлений в отдельности и их комбинации позволят избежать недооценки роли природного газа и придадут ему статус «топлива будущего».
Важность первого из упомянутых направлений декарбонизации природного газа связана с тем, что достижение углеродной нейтральности, намеченное на середину века, хотя и приведет к сокращению его потребления, но не будет означать полного отказа от него. Свое место в мировом энергобалансе в 2050 г. он займет в форме декарбонизированного метана. При сжигании такого метана эмиссия углекислого газа будет происходить, но она будет нейтрализована поглощением из атмосферы эквивалентного объема выбросов, которые поставщик и потребитель удостоверяют «зелеными» сертификатами.
«Зеленое» сертифицирование как способ сохранения природного газа в энергобалансе уже начинают продвигать поставщики СПГ, предлагая рынку премиальный продукт, углеродно-­нейтральный сжиженный газ. Несколько десятков партий такого СПГ уже доставлены потребителям, в том числе 4 из РФ.

Не менее важно, чтобы действия в указанных направлениях сопровождались информационно-­аналитической поддержкой, а концепция циклической экономики, основанной на углеродно-­нейтральном природном газе, стала идеологией мировой газовой промышленности. Учитывая, что участие РФ в рабочих органах Международного газового союза в настоящее время приостановлено, наиболее подходящей площадкой для продвижения такой идеологии должен стать Форум экспортеров природного газа (ФСЭГ). Именно в рамках этой организации РФ сможет найти союзников, заинтересованных в том, чтобы природный газ занял достойное место в «зеленой повестке».
Что касается водорода, получаемого из природного газа, то он подвергается в настоящее время беспрецедентному давлению в ходе пропагандистской компании, развязанной в западных СМИ. В ходе этой компании утверждается, что углеродный след «голубого» водорода слишком велик и не поддается снижению. И это в ситуации, когда снижение выбросов «голубого» водорода до уровня «зеленого» не только возможно, но и требует относительно меньших затрат.
Со сравнительно невысокими затратами связана утилизация потоков СО2 в результате конверсии метана, на долю которых приходится две трети эмиссий. Сложности создают дымовые газы, образующиеся в технологическом процессе. Кроме того, не поддаются улавливанию так называемые «фугитивные эмиссии» парниковых газов, которые возникают на стадии добычи и транспортировки метана. Проблема с дымовыми газами может быть решена с помощью технологии Auto Thermal Reforming (ATR), которая позволяет секвестрировать до 95 % выбросов СО2, образующихся в процессе производства «голубого» водорода. Что же касается фугитивных эмиссий, то есть эмиссий метана в процессе добычи и транспортировки природного газа, то здесь на помощь может прийти, наряду с собственно технологиями по снижению таких выбросов, их нейтрализация за счет приобретения «зеленых» сертификатов.
Отсутствие идеологии, которая бы позиционировала природный газ в качестве «топлива будущего» посредством его декарбонизации в различных формах – источник системной слабости мировой газовой промышленности, от которой необходимо избавиться в интересах ее выживания в условиях новой реальности. Было бы наивно полагать, что робкие голоса сторонников «голубого» водорода за рубежом в условиях тотального контроля «зеленых» алармистов над СМИ будут ­когда-либо услышаны. Неразумно также делать вид, что происходящая за рубежом дискуссия не касается РФ, и не задевает ее глубинных интересов.

Синергия между водородом и метаном

«Голубой» водород будет содействовать продвижению всех его видов путем выстраивания производственных и сбытовых цепочек на этапе становления водородной экономики. Таким образом будет решена проблема «курицы и яйца»: поставщики не могут запустить производство потому, что нет покупателей, а покупатели не могут купить водород потому, что он слишком дорог.
Синергия между водородом и метаном этим не исчерпывается. Перед европейцами стоит задача обеспечения доступа всех потребителей к «зеленому» электролизному водороду. Для этого на переходном этапе предполагается использовать существующие магистральные газопроводы, подмешивая водород к метану. Тупиковый характер такого решения скоро станет очевиден.
Параллельно этому в ЕС развивается отрасль по улавливанию и захоронению выбросов парниковых газов. Но в Европе, за исключением Нидерландов, Великобритании и Норвегии, количество скважин пригодных для захоронения СО2, взятого из атмосферного воздуха, невелико. Это чрезмерно удорожает весь процесс из-за длинных логистических цепочек: на полном серьезе обсуждается масштабный вывоз СО2 танкерами из континентальной Европы в Норвегию для захоронения там в отработанных месторождениях.
Если оснастить электролизеры дополнительной установкой, то на них можно производить синтетический метан. Синтетический газ представлял бы собой продукт соединения электролизного водорода и углекислого газа, взятого ранее из воздуха с целью его дальнейшего захоронения. Если вместо захоронения использовать его в процессе синтеза метана, то это позволило бы европейцам избавиться от проблем, связанных как с МВС, так и с утилизацией уловленного углекислого газа.
При сжигании синтетический метан выделяет СО2, как и обычный метан. Но, как и «зеленый» водород, он является нетто-­углеродно-нейтральным, поскольку при сжигании будет отдавать тот углекислый газ, который был уже однажды взят из воздуха.
Преимущество синтетического газа заключается в экономии расходов на строительство и перепрофилировании газопроводов под водород. Так, по «скромной» оценке транспортных операторов ЕС, только на создание опорных специализированных водородопроводов к 2040 году потребуется от 80 до 143 млрд евро, не считая повышенных операционных расходов [8]. Из общей протяженности в 53 тыс. км водородной транспортной системы 40 % будет построено заново, остальные 60 % перепрофилировано. Поддержание в рабочем состоянии существующей системы газопроводов обойдется в существенно меньшую сумму.
Следует также учитывать, что водород обладает высокой диффундирующей способностью, поэтому вероятность утечек при его транспортировке велика, что требует повышенного уровня промышленной безопасности. Обнаружилась и еще одна особенность водорода: в случае неконтролируемых утечек он сам превращается в парниковый газ, который к тому же замедляет процессы поглощения в атмосфере других парниковых газов. Иными словами, имеется достаточно оснований для минимизации транспортного плеча самого водорода.
Синтетический метан можно отправлять по имеющимся газопроводам, сжигать на существующих электростанциях и обеспечивать им нужды домохозяйств без замены там теплового оборудования. Кроме того, метан более безопасен в бытовых условиях, чем водород, поскольку из-за более высокой температуры сгорания создается угроза критической концентрации оксида азота в закрытых помещениях [9].
Решает синтетический метан и проблему поддержания в рабочем состоянии европейской газотранспортной инфраструктуры, финансирование которой ЕС собирается урезать из-за перекрестного субсидирования между пользователями сетей природного газа и водорода при установлении тарифов. Перекладывание расходов на развитие водородопроводов и на газопроводы привело бы к разрушительным для них последствиям. Углеродно-­нейтральный синтетический метан уравнял бы в своих правах метано- и водородопроводы.
Синтетический метан вполне вписывается и в водородную стратегию «Росатома». АЭС при этом выдавали бы в газотранспортную сеть ПАО «Газпром» углеродно-­нейтральный природный газ как продукт синтеза «желтого» водорода и уловленного в промышленных анклавах углекислого газа. Углеродно-­нейтральный синтетический метан мог бы экспортироваться как премиальный продукт, так как при его сжигании не возникает дополнительных выбросов в атмосферу.
Демонстрация успехов РФ в производстве «голубого» водорода и его производных, создание специализированной отрасли по улавливанию выбросов парниковых газов сделают полномасштабное сотрудничество с зарубежными партнерами в этом вопросе неизбежным на фоне экзистенциального характера общих вызовов.
Гарантией востребованности «голубого» водорода в средне- и долгосрочной перспективе служит то обстоятельство, что, несмотря на обозначившиеся проблемы переходного этапа, водородная повестка не была подвергнута сомнению. Так, IRENA, международное агентство возобновляемой энергетики, считает, что для ограничения глобального потепления 1,5 градусами к 2050 г. в мире ежегодно должно производиться 614 млн тонн водорода, из которых две трети будут являться «зеленым» водородом, а 205 млн тонн – «голубым». Примерно четверть производимого в мире водорода в тот же рубежный год станет объектом международной торговли, из которых 100 млн тонн будет приходиться на «зеленый», а 50 млн тонн на «голубой» водород. При этом половина водорода будет экспортироваться по водородопроводам, а остальная часть судами в виде аммиака [10]. Невзирая на кризис, ЕС в 2022 году взял на себя повышенные обязательства по водороду. В дополнение к уже запланированным 5,6 млн тонн, он собирается увеличить потребление низкоуглеродного водорода в 2030 году на 15 млн тонн, из которых 10 млн тонн будут импортироваться.