Водородът - бъдещото развитие на световната икономика

Открит още през 1520 година от швейцарския учен Парацелз, водородът днес е в основата на бъдещото развитие на световната икономика. Той е сочен като основна суровина в стратегията за декарбонизация за секторите, които не могат да бъдат електрифицирани.

Водородът и днес се използва в някои индустрии като 95% от него се произвежда по икономически ефективни методи, но с помощта на изкопаеми енергийни източници или т.нар. "черен" водород. Водородът произведен от природен газ (метан) или петролни продукти е с цена около 1600 евро на тон, а от въглищата - към 1000 евро на тон, става ясно от публикация на комисията по наука и технологии във френския Сенат, цитирана от Investor.bg

При производството се емитират около 9-13 тона въглероден диоксид на тон водород при производството от метан и между 13-18 тона при производството от петрол. Най-замърсяващо е производството на водород от въглища - 20 тона от добитите по открит способ въглища и 24 тона - за закритите мини.

Но плановете предвиждат намаляване на емисиите въглероден диоксид и отказ от изкопаемите горива. Затова и основна задача е как да бъде произвеждан водородът, така че да отговаря на екологичните цели.

Една от първите идеи, които възникват, е да се използват съществуващите технологии, но съчетани с улавянето и съхранението на въглеродния диоксид. По този начин се получава т.нар. "син" водород.  

С технология по улавяне и съхранение емисиите намаляват до под 5 тона, когато суровината е метан или петрол. Според данните в момента улавянето и съхранението на въглероден диоксид струва около 2000 евро на тон, с хоризонт цената да падне до 50 евро на тон в дългосрочен период.

Но технологията, която ще намали емисиите от водорода, реално оскъпява производството му с между 500 и 2000 евро на тон, или с 30-125%.

В момента има различни проекти на големи енергийни компании за улавяне и съхранение на въглероден диоксид (основно в Северно море), благодарение на които 40 млн. тона въглероден диоксид се улавят и съхраняват всяка година.

Много по-голям интерес в последните месеци обаче предизвиква обаче методът на електролизата. При него с помощта на 9 литра вода и 55 киловатчаса електроенергия се произвежда 1 килограм водород.

Но засега електролизата е значително по-скъпа спрямо производството на водород от изкопаемите горива - между 4000 и 6000 евро на тон, макар че ако бъде използвана енергия от възобновяеми източници, ще се получи т.нар. "зелен" или "чист" водород, към който са насочени надеждите за беземисионна икономика до 2050 година.

По изчисленията на Европейската комисия производството на зеления водород се движи в диапазона 2,50-5,50 евро на килограм, а на синия - около 2 евро на килограм. Водородът от изкопаеми горива се произвежда при цена от 1,50 евро за килограм.

На този етап само два енергоизточника покриват и изискването за нисковъглеродно производство и икономическата целесъобразност - ядрената енергия, от която се получава "жълт" водород, и електроенергията, произведена от водните централи.

Но дори и по-висока днес, цената на зеления водород трябва да се анализира в дългосрочен план на фона на плановете за декарбонизация, тоест с растящи цени на квотите на емисиите въглероден диоксид, както и на самите изкопаеми горива.

Засега и "остатъците" от електроенергията от възобновяеми източници не са достатъчни, за да може да се разчита на тях за индустриалното производство на водород. От друга страна обаче водородът реално може да бъде използван като метод за съхранение на електроенергия - например да се произвежда в моменти, когато търсенето на енергия е ниско, а условията за производството на електроенергия от възобновяеми източници (например вятър) са налични.

Обещаващ метод, но още в процес на разработка, е термолизата на биомаса.

Водородът не може да реши всички проблеми на декарбонизацията. Още повече, че освен производствените неясноти има още много въпросителни около него - как се транспортира, как се съхранява и т.н. Но той е технология с бъдеще и тепърва ще покаже своята ефективност.