Водород — самый простой и распространенный элемент на земле — он состоит только из одного протона и одного электрона. Он легкий, пригодный для хранения, энергонасыщенный и не производит прямого выброса загрязняющих веществ или парниковых газов. В отличие от солнца и ветра его можно использовать в любое время суток, независимо от погодных условий. Если избранный президент Джо Байден выполнит свои амбициозные обещания по изменению климата, водород может стать важным оружием в его арсенале.
«Благодаря своей высокой эффективности и работе с нулевыми или почти нулевыми выбросами водород имеет потенциал для сокращения выбросов парниковых газов во многих областях применения», — говорит Сатьяпал Сунита Сатьяпал, директор отдела технологий водорода и топливных элементов EERE в Министерстве энергетики США.
Сегодня водород наиболее часто используется в нефтепереработке и производстве удобрений. Чтобы достичь амбициозной цели Байдена по 100% чистой энергии к 2035 году, исследования показывают, что использование водорода необходимо наряду с внедрением возобновляемых источников электроэнергии и технологий улавливания углерода. Но для того, чтобы водород внес значительный вклад в переход к чистой энергетике, он должен быть принят в секторах, где он почти полностью отсутствует, таких как транспорт, здания и производство электроэнергии.
К сожалению, большая часть производимого сегодня водорода не является зеленым. Спрос на водород, который с 1975 года вырос более чем в три раза и продолжает расти, почти полностью обеспечивается за счет ископаемого топлива. Как следствие, производство водорода ответственно за выбросы CO2 в объеме около 830 миллионов тонн в год, что эквивалентно ежегодным выбросам CO2 Соединенного Королевства и Индонезии вместе взятых.
«Водород, который сегодня используется в мире, производится либо из угля, либо из природного газа. Этот водород является углеродоемким, это не зеленое топливо», — говорит Кристиан Карраретто из EBRD.
Превращение мировых отходов в возобновляемый водород
Несколько игроков подключаются к возобновляемому водородному рынку. Одним из них является калифорнийская компания Ways2H, которая разработала технологию, которая преобразует отходы в возобновляемый водород с помощью процесса нулевого углерода. Wasy2H берет отходы, которые не содержат металла или стекла, ничего из медицинских принадлежностей, дерева или даже пластикового мусора, и с помощью запатентованного термохимического процесса (не сжигая) превращает их в газ, из которого затем извлекает водород. И вуаля, получается почти безуглеродный водород.
Компания стремится решить как проблему углеродоемкого производства водорода, так и проблему утилизации отходов. Мир порождает 2,01 миллиарда тонн твердых бытовых отходов ежегодно, причем по меньшей мере 33 процента из них не обрабатываются экологически безопасным способом. Но эксперты по энергетике по-прежнему скептически относятся к тому, будет ли когда-нибудь жизнеспособным крупномасштабный возобновляемый водород при низких затратах.
«Наш подход больше ориентирован на небольшие децентрализованные решения, которые легче реализовать. Первоначальные затраты ниже, строительство и выдача разрешений быстрее, а децентрализованные решения решают главную проблему, с которой приходится иметь дело крупным возобновляемым источникам энергии: логистику», — говорит генеральный директор компании Жан-Луи Киндлер. «Вывоз мусора на расстояние в несколько десятков миль сопряжен со значительными расходами», — объясняет Киндлер. «Мы предлагаем технологические решения, которые производят водород в точке потребления. Наш децентрализованный подход создает модульные системы, которые снижают затраты», — добавляет он.
Энергия дешевле газа
Ways2H, которая недавно объявила о финансировании в размере 2,5 миллионов долларов от Pacific6 Enterprises, стремится производить водородное топливо для транспортных средств на водородных топливных элементах, таких как легковые автомобили и/или электрические велосипеды на топливных элементах, на своем предприятии в Токио, Япония.
«Наше решение чрезвычайно конкурентоспособно, конечно, до уровня, когда водородное топливо в насосе, в пересчете на галлон бензина, будет по номиналу или даже ниже того, что потребители платят сегодня, чтобы заполнить свой бак», — говорит Киндлер. «Двадцать лет назад было много скептицизма по поводу стоимости и масштабируемости солнечной энергетики, которая сегодня более конкурентоспособна, чем ископаемая энергетика», — добавляет он.
Ways2H не одиноки. Зеленый водород в настоящее время является крупнейшим игроком на рынке возобновляемого водорода, в то время как крупные игроки в химическом секторе, такие как такие как Air Products, Iberdrola, BP и Shell также выходят на рынок.
«Вместо конкурентов мы рассматриваем их как потенциальных клиентов, поскольку наша бизнес-модель в Ways2H заключается в продаже решений для производства отходов в водород», — говорит Киндлер.
Регуляторные реформы — ключ к открытию сектора
Борьба с «экзистенциальной угрозой» изменения климата является одним из четырех главных приоритетов первого дня, поставленных избранным президентом США Джо Байденом. Но в случае раскола правительства — где Сенат остается республиканским — амбициозный зеленый план Байдена будет сильно разбавлен.
«Мы очень надеемся, что будущие законодатели, независимо от их политической принадлежности, признают развитие этой чистой энергетической инфраструктуры как важную возможность для создания стоимости и рабочих мест, точно так же, как нефть была огромным источником богатства в 20-м веке», — говорит Киндлер.
Регулирующие органы могут помочь сектору чистой энергетики путем рационализации регулирования.
«Чем больше времени требуется для получения разрешения на строительство объекта, тем дороже стоит разработка и строительство каждого проекта», — говорит Киндлер. «Делать чистую энергию дорогой контрпродуктивно, а высокие регуляторные барьеры, которые приходится преодолевать компаниям чистой энергетики, затрудняют удовлетворение неотложных потребностей так быстро, как это могли бы сделать такие компании, как наша», — добавляет он
Только время покажет, будет ли Байдену позволено выполнить свои амбициозные климатические обещания.
