Спецпредставитель президента по вопросам устойчивого развития Анатолий Чубайс считает, что Россия сейчас должна сосредоточиться на производстве водорода и полной реструктуризации отраслей, что в итоге может полностью перевернуть российскую экономику в ближайшие 10 лет.
«Предположим, мечты Чубайса сбылись, мы производим водород. Вот мы его произвели. Где он хранится? Нет ли случайно технологий хранения водорода? Правильно, нет! Наверное, его надо доставить потребителям? Для этого надо знать, как доставлять. Технологий доставки нет. Дальше – доставить надо потребителям. А есть ли потребители? Есть ли рынок водорода? Нет, рынка водорода нет.
Почему нет рынка водорода? Потому что никто не знает, как водород использовать в энергетике. Если отталкиваться от Водородной программы Евросоюза, где они не обозначили ни объёмы, ничего – только было голословное заявление, что к 2050 году полностью прекратится импорт углеводородов, поскольку ЕС полностью перейдёт на водород и производство электроэнергии на солнечных и ветряных электростанциях.
Рынка пока нет. Нет технологии, как использовать водород в энергетике. Если сжигать водород в атмосферном воздухе, мы получаем огромное количество оксидов азота, которые значительно более вредны для здоровья всего живого, чем любой углекислый газ. Они канцерогенны. Чтобы этого не было, нужно добиться того, чтобы азота в котле не было – сжигать в чистом кислороде, тогда всё в порядке. Но температура сгорания водорода в кислороде – 3000 градусов. Такую температуру не выдержит ни одна электростанция из ныне действующих. Температура плавления железа, напомню, менее 1000 градусов. Это значит, что надо поменять всё оборудование на всех электростанциях!
Способов доставки нет, способов хранения нет, способов использования именно в энергетике тоже нет. Однако Чубайс предлагает сосредоточиться только на производстве. Это странно. Необходима вся цепочка. Нужно уметь не только произвести, но и хранить, доставлять и использовать.
Но сейчас у «Газпрома» появились договорённости с немецкими компаниями, что они займутся всеми технологиями, связанными с водородом.
В связи с этим в следующем году у Газпрома будет модернизация одной из электростанций, они уже объявили, что будут там экспериментировать: подмешивать к природному газу водород, смотреть, до какой температуры выдержит оборудование, что будет с выбросами углекислого газа и оксидов азота и так далее.
Такие эксперименты уже были в Японии. Там остановились на том, что если в смеси 20% водорода, то оборудование менять не надо, оно выдерживает. На 3-4% увеличивается КПД и на 15% сразу падают выбросы углекислого газа. Это была японская серия испытаний.
Также надо будет проверять трубопроводы: какое количество водорода внутренняя оболочка сможет выдержать. Водород очень активен, он разъедает трубу, это называется «водородное охрупчивание». Надо подбирать новый материал и экспериментально определять процент водорода в смеси, который не будет портить трубы. Общая протяжённость газопроводной системы ЕС – около 2 млн км. И их надо проверить.
Транспортировать водород в жидком виде – это постоянно тратиться на криогенное оборудование. Водород становится жидким при -200 градусах.
Рынка нет, технологий нет, разговоров много.
Но определённые заделы у России всё же есть. Не видно пока официальных сообщений от «Газпрома», но Андрей Конопляник, один из ведущих экспертов отрасли, считает, что удобнее всего водород производить из природного газа, это дешевле.
Паровой риформинг – это когда через метан под высокой температурой и высоким давлением прогоняют водяной пар и на выходе получают водород в чистом виде, но отход производства – углекислый газ. И непонятно, что с ним делать: предлагаемые в Европе методы утилизации углекислого газа в подземных хранилищах кратно увеличивают себестоимость производства. Поэтому Конопляник предлагает отказаться от парового риформинга и заняться пиролизом. Пиролиз – это просто нагрев без доступа кислорода. Если нет кислорода, то и углекислый газ не получится.
Если мы просто нагреваем метан, то при помощи катализаторов получается водород и чистый углерод. Углерод не надо утилизировать, он используется в массе производств. Конопляник предлагает сосредоточиться на этой технологии, развить ее до промышленного и экономически оправданного уровня.
Это подход «Газпрома». А что может предложить Росатом со своей стороны? В Нижнем Новгороде есть ОКБМ (опытно-конструкторское бюро машиностроения) им. И. Африкантова, у них есть готовый проект гелиевого ВТГР (высоко-температурного газового реактора). Гелий помогает из активной зоны унести не 350 градусов, как обычный атомный реактор, а 900. И его можно использовать для того же пиролиза метана. Более того, температура гелия при пиролизе используется не полностью, в следующем теплообменнике гелий может использоваться в производстве электроэнергии, что кратно повышает КПД такого реактора.
Я очень надеюсь, что Росатом найдет возможность про финансировать проект такого ВТГР. Росатом и Газпром могут объединить свои технологии, о чем говорит тот факт, что обе компании стали первыми участниками заявленной правительством России водородной программы».
Оригинал статьи:
https://jpgazeta.ru/perspektivy-vodoroda-unikalnye-tehnologii-gazproma-i-rosatoma-sozdadut-energiyu-budushhego/