Дешевое и чистое водородное топливо

Почти год тому назад, в Киеве, я был участником 1-го международного энергетического форума «Ветер и водород», с подробностями вы можете ознакомиться здесь. Тогда эти два возобновляемых источника энергии мы не объединяли и считали, что разрабатываемые для них технологии идут параллельно, независимо друг от друга. Однако, наука не стоит на месте, и, учитывая большой интерес к водородному топливу, как к экологическому источнику будущего ведутся разработки для удешевления производства водорода. По заключению разработчиков для удешевления производства чистого водорода нужно использовать электроэнергию, выработанную ветрогенераторами.

Производство водорода методом электролиза с использованием возобновляемых источников энергии сулит революцию на энергетическом рынке. Процесс дешевеет с каждым днем, и подсчеты ученых доказывают, что вскоре дешевое и чистое водородное топливо станет реальностью.

Большую часть водорода на рынке синтезируют с помощью метода паровой конверсии (получение чистого водорода из лёгких углеводородов путём каталитической конверсии углеводородов в присутствии водяного пара, авт.). Обычно при этом используют метан (CH4). Реже его получают в результате электролиза. В теории если использовать электролизер в связке с возобновляемым источником энергии, то можно получать водород абсолютно чистым способом. Однако оборудование для систем такого типа стоит слишком дорого.

Но передовые исследования обещают изменить ситуацию. Группа исследователей из Германии и США предложила модель выделения водорода при минимальных затратах. Себестоимость производства энергии при этом сопоставима с традиционными промышленными методами с использованием углеводородов.

Модель, представленная в журнале Nature Energy, описывает систему, в которой ветрогенератор работает в связке с электролизером на основе протонопроводящей мембраны (PEM). В периоды пикового спроса владелец энергетической системы может использовать ветровую энергию для выработки электричества и поставлять его в энергосеть. А при снижении спроса энергия пойдет на запуск PEM-электролизера и получение водорода.

Бизнес-аналитики подсчитали, что бизнес будет прибыльным только в случае, если один килограмм водорода будет стоить €3,23 в Германии и $3,53 в США. Для сравнения: цена продукта, полученного с помощью паровой конверсии в промышленных масштабах, составляет €1,5-2,5 за кг, или $1,70-2,82 за кг.

Иначе говоря, цену «чистого водорода» надо снизить вдвое. Ученые уверены, что к 2030 году этот показатель будет достигнут. Электролизеры дешевеют с каждым годом, при этом мощность ветровых установок возрастает. Это значит, что главного ресурса для производства — «лишнего» электричества — становится все больше.

Снижение цен запустит маховик: инвестиции в производство водорода вырастут, а индустрию ждет новый виток популярности. Компании начнут производить водородные автомобили и строить заправочные станции нового типа. Сейчас водородные авто вчистую проигрывают электрокарам, но зато они лишены главного недостатка электромобилей — долгой «заправки».

Налоговые льготы и программы господдержки ускорили бы процесс перехода. По расчетам ученых, при наличии стимулов водородная энергетика будет развиваться по тому же сценарию, что и солнечная, которая получает стабильную поддержку последние 30 лет.

Эксперты подчеркивают, что затраты на выработку чистого водородного топлива на три четверти определяются стоимостью электроэнергии, которая стремительно снижается. Ветровая и солнечная энергия уже стоит в 2-3 раза дешевле углеводородной — и это еще не предел.

Оборудование для получения водорода тоже стремительно дешевеет. Пару лет назад электролизеры обходились в €2-4 млн за мегаватт, а теперь их стоимость упала до €500 тысяч.

Источник

Спасибо за прочтение. smileyЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения