НОВОСТИ СЕГОДНЯ
Водород – первый номер в таблице Менделеева и самый распространенный элемент: вселенная состоит из него на 88,6% (еще на 11,3% – из гелия, а на остальные вместе взятые приходится лишь 0,1%). Именно он может стать основой энергетики будущего. Однако обилие не равно доступности. Рынок водорода пока только формируется. Что мешает развитию водородной энергетики, зачем в этой сфере придумали палитру цветов и почему для России больше других подходит голубой водород, разбирался «Профиль».
Водород не добывают, как нефть или газ, его производят. Сырьем выступает или природный газ – метан (CH4), или практически бесконечный ресурс на планете – вода (H2O). Принципы выделения водорода (Н2) из них разные, а вредные выбросы могут как быть очень большими, так и отсутствовать полностью.
В зависимости от вида сырья и способа производства водород условно разделяют по цветам. Ненаучно, зато наглядно. Всего цветов больше десятка: есть черный, белый и даже пурпурный, но основных – четыре. Желтый и зеленый водород делают из пресной воды (морскую нужно прежде очистить от солей, что удорожает процесс), серый и голубой – из метана. Кстати, теоретически можно использовать любое вещество, в молекуле которого есть водород.
[embed]https://profile.ru/society/zelenaya-povestka-tek-ot-krajnost...[/embed]
Способов коммерческого производства тоже два. Желтый и зеленый водород получают методом электролиза воды – разделения молекул вещества на атомы при помощи мощного постоянного тока. В результате образуются кислород и водород. Если производить водород электролизом с использованием энергии АЭС, то его называют желтым, если от возобновляемых источников энергии (ВИЭ) – зеленым. Однако электролиз – очень энергоемкий процесс. Его главный минус – стоимость. Соответствующих промышленных электролизеров в мире мало именно из-за чрезвычайно высоких затрат на энергию.
Серый и голубой производят из метана методом парового риформинга. Так называется высокотемпературный химический процесс разделения молекул метана и водяного пара. Здесь на выходе не только водород, но и углекислый газ (СО2), и это главный минус риформинга. Если СО2 не утилизировать, а выпускать в атмосферу, то водород называют серым, а если провести улавливание и хранение (Carbone Capture & Storage) либо как-то использовать –голубым. Процесс и сырье одни и те же – все различие в том, есть вредные выбросы или нет.
Для промышленного производства водорода критически важна стоимость. Она различается в разы и может доходить до запретительно высокой. Именно поэтому водород идет в энергетику медленнее, чем хотели бы энтузиасты его продвижения: есть предел, за которым экологичность смещается на второй план. Поэтому производство водорода – компромисс между ценой и влиянием на климат.
[embed]https://profile.ru/society/zelenyj-imperativ-razvitie-chisto...[/embed]
Серый водород – самый дешевый в производстве, но он же и самый вредный из-за выбросов CO2. Зеленый – самый дорогой, поскольку используется энергия солнца или ветра. Эти источники «метеозависимые», с сильными колебаниями выработки по времени суток и погоде. Желтый производить имеет смысл только в энергоизбыточных регионах с относительной близостью к АЭС и с достаточными запасами воды, которые есть не везде. Голубой сочетает чистоту зеленого и сравнительную дешевизну серого. По большому счету это тот же серый, но без выбросов.
Каким бы способом и из какого сырья ни делали водород, по свойствам и ценности для энергетики он один и тот же. Цвета – это про методы и сырье, а не про потребительские свойства (это как электричество: выработано ли оно из ветра или из угля, оно все то же).
Международное энергетическое агентство () считает, что если все заявленные на сегодня проекты будут реализованы, то в 2030 году мир произведет 38 млн тонн водорода, из них 17 млн – электролизом с использованием низкоуглеродной энергии, 10 млн – риформингом метана с улавливанием CO2, а еще 11 млн придется на серый и другие «грязные», включая черный, из каменного угля. Какой же цвет из «водородной палитры» в приоритете для России?
Исторически сложилось так, что наша страна нефтегазовая. По производству нефти мы на третьем месте в мире после США и Саудовской Аравии, газа – на втором после США. Зато по подтвержденным запасам газа мы лидируем с весомым отрывом от Ирана и Катара. Это значит, что с его добычей проблем в России нет и в ближайшие десятилетия не будет.
Паровой риформинг (иногда его называют конверсией метана), о котором шла речь выше, – хорошо изученный процесс, давно уже применяемый в нефтехимии. Принципиально важно, что оборудование для него нечувствительно к санкциям: оно освоено отечественными производителями и потому импортонезависимое. Таким образом, в России есть и огромные запасы сырья, и понятные технологии для выпуска относительно недорогих серого и голубого водорода. Что касается двух других цветов, то их производство менее перспективно.
[embed]https://profile.ru/cars/pervyj-element-kakie-perspektivy-otk...[/embed]
Для зеленого водорода нужна мощная выработка ВИЭ, но на них у нас приходится всего около 2% от общего объема производимой энергии. В среднем по миру доля составляет 20%, а более всего ВИЭ развиты в Европе и в Китае. С желтым водородом ненамного проще. Российские АЭС по мощности (28,5 ГВт) на четвертом месте в мире после США (103 ГВт), Франции (64 ГВт) и Китая (60 ГВт). Однако по доле атомной энергетики (20%) мы не входим даже в десятку. В тройке лидеров – Франция (64,8%), Словакия (61,3%) и Венгрия (48,8%).
Возможно, в будущем и в России появится смысл производить зеленый и желтый водород, но сегодня проще и дешевле опираться на наше конкурентное преимущество – газ.
ОПЕК, проанализировав в 2024 году, какой цвет водорода лучше всего подходит для нефтегазовых стран, утверждает, что голубой. Но с оговоркой. Эксперты ввели новый термин – upstream (апстрим) blue hydrogen, или UBH. Это голубой водород, производимый непосредственно при добыче углеводородов. О его преимуществах в организации рассказали два специалиста – Белинда Перриман, глава профильной компании Convert Well, и Алекс Вебер, инженер-разработчик месторождений, 30 лет проработавший в Shell. На их мнение и сошлемся.
«Производство водорода на газовых месторождениях, прямо в местах добычи, недооценено, – убеждена Перриман. – Расчеты показывают, что получение водорода методом парового риформинга из природного газа может быть чистым и экономичным». Голубой водород особенно актуален для стран ОПЕК с их богатыми ресурсами газа, пока используемыми не настолько эффективно, как нефть, подчеркивает эксперт.
«Если объединить старое и новое – добычу газа и производство водорода с применением методов нейтрализации CO2, в итоге получится продукт, который найдет дорогу на рынок во времена, когда мир стремится к снижению углеродного следа, – утверждает Алекс Вебер. – Для стран, богатых газом и обладающих технологиями риформинга, это дополнительный и крупный источник доходов, пока еще не находящийся в центре внимания».
UBH оптимален для России и в силу обилия запасов природного газа, и по причине доступности технологий. Но как нейтрализовать СО2, который образовался в процессе риформинга, чтобы водород стал голубым, а не серым?
Самый очевидный способ – просто закачать углекислый газ вместо метана в выработанные пласты газового месторождения на теоретически вечное хранение. Надежность и безопасность обусловлена самой природой этих веществ. Литр CO2 весит 1,96 г, метана – 0,72 г, а значит, углекислый будет стремиться остаться внизу, под метаном. Помимо большего веса СО2 еще и более вязкий, а также меньше склонен к смешению с другими газами.
[embed]https://profile.ru/economy/pochemu-evropa-boitsya-rossijskog...[/embed]
Другой вариант – компримировать (сжать) углекислый газ и транспортировать по трубопроводам, на танкерах, в автомобильных и ж/д цистернах до мест потребления. Диоксид углерода используется в пищевой промышленности как консервант (E290) или хладагент («сухой лед»), в системах пожаротушения и в медицине. Но с ростом производства голубого водорода получаемый при этом углекислый газ рискует уже не найти покупателя, поскольку рынки ограниченны. Как быть тогда?
CO2 можно закачивать не только в пустые пласты, но и в частично выработанные газовые месторождения, где метана еще много, однако из-за снижающегося давления на поверхность его выходит все меньше. Проводить обратную закачку можно и в нефтяные месторождения – это один из способов повышения нефтеотдачи. Сейчас для этого используется вода или попутный газ, но ничто не мешает заменить его на любой другой. Главное, чтобы он поднял пластовое давление, чем облегчил естественный приток углеводородов. Так мы убиваем двух зайцев – избавляемся от побочного продукта производства водорода и одновременно увеличиваем добычу нефти или газа.
В МЭА по рынку водорода, опубликованном в сентябре 2025-го, upstream blue hydrogen не упоминается, но раз он ранее попал в издание ОПЕК, то точно привлек внимание нефтегазовой отрасли. Прямые и косвенные положительные эффекты производства чистого водорода позволяют ожидать, что интерес к UBH будет расти, особенно в странах с крупной добычей метана. Это как раз про Россию. У нас есть шанс стать не только нефтегазовой державой, но и водородной, а значит, сохранить и усилить позиции в мировой энергетике на много лет вперед.
Похожие новости: