Водородная энергетика – физика и экономика против экологии

Водород станет эффективным энергетическим источником только в случае, если в качестве сырья для его производства будет использоваться вода и крайне дешевая энергия, а не ископаемые углеводороды, сказал исполнительный вице-президент «НьюТек Сервисез», профессор РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина Валерий Бессель на «Международном газовом форуме» в Санкт-Петербурге.

«Водород будет совершенно нормальным возобновляемым источником энергии, когда в качестве сырья для его получения будет не исчерпаемое органическое топливо, а вода, которой у нас на Земле почти 5 трлн куб. метров. Причем при сжигании водорода мы будем получать водяной пар, который будет конденсироваться и снова будет скапливаться в водоемах. При этом никогда получение энергии из водорода не будет эффективнее, чем ее получение из углеводородов хотя бы потому, что в органическом топливе за все время существования органической жизни скапливалась энергия Солнца», — отметил ученый.

По его словам, производство водорода из ископаемых ресурсов является дорогим и значительно менее эффективным, чем прямое получение энергии уз углеводородов.

Так, стоимость производства ​ «зеленого» водорода (ВИЭ+ электролиз воды) достигает $5,4 доллара на 1 кг, «желтого» водорода (АЭС+ электролиз воды) — $4,4 на 1 кг, «голубого» водорода (метан+ паровой риформинг метана+ улавливание СО2) — $1,5 на 1 кг, «коричневого» водорода (уголь+ газификация угля) — $1,5 на 1 кг, «серого» водорода (метан+ паровой риформинг метана) – $0,9 на 1 кг.

«А теперь вопрос, а надо ли нам из метана получать водород, ведь для того, чтобы получить 1 кг водорода надо использовать 4 кг метана. Если мы сжигаем 4 кг метана, мы получаем 200 мегаджоулей энергии, а сжигая 1 кг водорода мы получаем 120 мега джоулей энергии», — сказал В.Бессель.

«Если принять к сведению, что Россия в 2021 году экспортировала 194 млрд кубометров газа и предположить, что процесс преобразования газа в водород будет 100%, чего не бывает никогда, то мы можем из этого газа получить только 34,8 млрд кубометров водорода», — добавил он.

Эффективность водородной энергетики на современном этапе остается сомнительной даже при использовании таких источников дешевой энергии, как гидроэнергия и атомная энергия.

«Если мы загрузим все наши ГЭС на 100%, чего делать опасно, у нас получится избыток электроэнергии избыток 236, 5 млрд кВт. С помощью этой энергии мы можем получить лишь от 4,3 до 6,5 млн тонн водорода. Если все 9 АЭС в России загрузить, мы получим 0,8-1,2 млн тонн водорода. Итого, что мы получаем, 35 млн тонн водорода из метана, и порядка 7 млн тонн «желтого» и «зелёного» водорода. Все, 42 млн тонн – и ​ у России больше ресурсов для его производства нет», — сказал В.Бессель.

Даже прямое использование водорода в качестве топлива остается сомнительным. «У водорода удельная массовая теплота сгорания самая высокая, но если говорить об удельной объемной теплоте сгорания, то мы увидим, что у водорода она самая низкая, даже жидкий водород, на сжижение которого вы затратите колоссальное количество энергии, имеет теплоту сгорания меньше, чем сжатый метан», — добавил эксперт.

«И до какой же степени надо будет любить водород, чтобы, залив в бак, проехать на нем 840 км, если на сжижаемом метане вы ​ проедите 2080 км, а на жидком углеводородном топливе вообще 34 тыс. км условно», — возмутился В.Бессель.

Смешение водорода с метаном в трубопроводах приведет к резкому падению давления и новым энергозатратам. ​ «С любым добавлением водорода и созданием метан-водородной смеси, у нас сокращаются выбросы СО2, но при этом ​ сразу же начинает падать и сама плотность смеси, а значит энергетическая ценность тоже падает. У водорода при сжижении плотность 16 кг на кубометр, а у метана — 142-145 на кубометр. Любое добавление водорода приводит к снижению энергетической смеси», — подчеркнул эксперт.

«Так что углеводородное топливо, в первую очередь, природный газ, будет продолжать использоваться как самый энергетически чистый и энергоэффективный источник», — резюмировал В.Бессель.