желтый водород что это
Водород — новое светлое будущее энергетики?
Развитые страны постепенно отказываются от ископаемого топлива. На смену ему должны прийти экологически чистые источники энергии. Такой альтернативой наряду с электричеством становится водород. Как будет выглядеть водородное будущее и чем «зелёный» водород отличается от «серого» и «синего», рассказывает Фарид Мамедов.
Немецкая фирма «Пауль Вюрт» 12 марта 2020 года анонсировала строительство в Роттердаме электролитической установки по производству «зелёного» водорода. Установку уже успели испытать и признали годной к запуску в промышленное производство. К 2024 году она должна проработать 16 тысяч часов и произвести 960 тонн газа. Гораздо важней, что в атмосферу не попадет 8 тысяч тонн углерода — именно столько выбрасывается при производстве такого количества водорода.
Да, сейчас водород — это грязное производство. На каждый полученный килограмм водорода выбрасывается от 9 до 10 кг углерода. Такой водород получил название «серого». При этом элемент необходим для производства удобрений, используется в металлургическом производстве и химической промышленности. Сейчас мировое производство водорода составляет чуть более 70 млн тонн в год. Его углеродный след составляет более полумиллиарда тонн CO2.
Светлое будущее грязного продукта
Резкое снижение выбросов СО2 в атмосферу, подразумеваемое Парижским соглашением, зависит от глобального перехода к «зелёной» энергетике. По оценкам WRI (Института мировых ресурсов) на транспорт приходится 15,9% мировых выбросов, на промышленность — 18%, строительство и ЖКХ дают 20,4%. Это значит, что необходимо не только внедрение возобновляемых источников энергии, важно перевести все эти отрасли на энергоресурсы с низкой долей углерода. Без этого снизить антропогенные выбросы вдвое к 2050 году не получится.
Водород — это просто идеальное решение этой проблемы. Результат его сгорания — пар, то есть вода. Более того, самый перспективный получения водорода — электролиз воды. А это создаёт нечто наподобие замкнутого цикла, когда ресурсы газа будут восполняться при его потреблении. Никакой другой «зеленый» энергоресурс не дает такой возможности. Биотопливо, коксовый газ, аммиак — все при сжигании выбрасывают в атмосферу целый букет парниковых газов.
Есть только одна загвоздка: в отличие от нефти или газа, больших запасов водорода в естественных условиях просто нет. Водород сейчас — это результат переработки углеводородов со всем скопом сопутствующих проблем. Самым популярным методом получения этого газа остается паровая конверсия метана (95% получаемого водорода). При этом в атмосферу выбрасывается огромное количество углерода. Оставшиеся 5% приходятся в основном на не менее грязный риформинг нефти и нефтепродуктов. Небольшую долю процента составляют электролиз воды — самый массовый из «зелёных» методов получения водорода — и лабораторные биореакторы.
Такое соотношение не устраивает большинство стран, включившихся в водородную гонку. Поэтому стратегии достижения «безуглеродного» будущего нацелены на получение водорода максимально «зелёным» способом.
Цель — водород
Первой страной, которая сформулировала «водородную стратегию» стала Япония в 2017 году. За ней последовали и другие развитые страны. В 2019 году стратегии появились у Южной Кореи и Австралии, в 2020 году сразу у нескольких стран ЕС, от Голландии и Великобритании до Португалии и Франции. А 12 октября 2020 к этому списку стран присоединилась и Россия.
Так как с ходу перейти к «зелёной» энергетике не получится, программы предусматривают промежуточные меры. В первую очередь, это использование для перевозки и хранения водорода газовой инфраструктуры. Например, добавление 20% водорода к природному газу приведет к снижению выбросов СО2 на 7%.
Другой целью стал транспорт. В норвежской стратегии подчеркивается, что число электромобилей и автомобилей с водородными топливными ячейками должно достигнуть 50 тысяч к 2024 году. Их покупка не облагается НДС, а владельцы не обязаны платить транспортный налог до 2023 года. А Нидерланды планируют в ближайшие пару десятилетий перевести весь общественный транспорт на «водородную» тягу. Помимо этого, разрабатываются многочисленные варианты турбин, работающих на смеси природного газа и/или водорода. По такому же пути идут и другие страны, включая Германию.
Водородный транспорт
При этом у некоторых участников водородной гонки уже есть инфраструктура для водородного транспорта. Французская компания Air Liquide, один из лидеров рынка переработки газа, уже успела установить по всему миру более 120 водородных заправочных станций. Концерн Тойота еще в 2013 году выпустил на рынок водородную модель — «Мираи». В Токио, Лондоне уже давно ходят автобусы на водородных топливных элементах. Скоро к нем должен присоединиться Эдинбург.
В Германии в 2018 году стали регулярно ходить пригородные водородные поезда. Фирма Alstom, которая их выпускала, получила заказ на 27 машин. В Великобритании в 2019 году запустили экспериментальный водородный экспресс. К 2040 году в стране собираются полностью избавиться от парка дизельных локомотивов.
К 2030 году Китай, Южная Корея, Япония и штат Калифорния должны будут выпустить 4,6 млн автомобилей на водородном топливе. Одновременно с производством машин планируется и инфраструктура для них. Только в Калифорнии и Нидерландах будет построено по тысяче водородных заправок.
Несмотря на то, что Россия присоединилась к гонке сравнительно поздно, в 2019 году Росатом и «Трансмашхолдинг» тоже решили запустить производство водородных поездов. РЖД планировало тестировать их на Сахалине. А летом 2020 года в подмосковной Черноголовке наконец открылась первая в стране водородная заправка. За счет этих «первых шагов» в будущем нам пророчат взрывной рост водородного транспорта.
Водородная заправка в Черноголовке. Фото: Олег Егоров / vk.com
Где еще будут использовать водород?
Важнейший элемент стратегий — это «энергетическая» реформа ЖКХ. В Великобритании первопроходцем станет Лидс: там энергоснабжение будет полностью водородным. А согласно плану H21 North of England газовые сети и транспортное оборудование английского севера также переведут под водород. Водородное отопление 4 млн жилых домов и предприятий снизит выбросы СО2 на 20 млн тонн, хотя и обойдутся в огромную сумму — 30 млрд долларов.
И хотя в стратегиях промышленность и сельское хозяйство практически не упоминаются, ассоциации отраслевых игроков тоже участвуют в выработке «водородного будущего». Предполагается, что уже в 2030 году 10% аммиака для удобрений будет получено «зеленым» способом с помощью электролизеров. В современных домнах во время плавки уже используется сингаз, на 55-58% состоящий из водорода. В ближайшем будущем практически все крупнейшие игроки, от Швеции и ФРГ, до США и Бразилии планируют довести долю водорода до 90% и выше, чтобы по максимуму отказаться от кокса. Эти меры позволят снизить на 10-11% выбросы углерода в атмосферу.
Вместе со странами стратегии пишут и многочисленные производители оборудования для ВИЭ. По одной из них у побережья Нидерландов предлагается соорудить гигаваттные оффшорные ветростанции, напрямую завязанные с электролизным производством водорода. Полученную электроэнергию предлагается распределить по всей Европе в зависимости от локального производства водорода. А чтобы сэкономить потребление энергии, стратегия предлагает подключить солнечный и сырьевой потенциал стран Северной Африки. Углеводороды перерабатывались бы в водород прямо на месте, после чего по новым водородным трубопроводам поступали в Европу. Фактически, ЕС получали бы сырьевой придаток к своей «зелёной» энергетики.
России пока ещё далеко до настолько проработанных программ. Основной упор в современной стратегии делается на экспорт водорода на наиболее перспективные рынки, например японский. В то же время, в энергобюллетенях Аналитического центра при правительстве РФ подчеркивается, что использование водородного топлива позволит снизить на треть энергопотребление на удаленных и малозаселенных территориях. Можно сказать, что сочетание ВИЭ и водорода здесь будет выигрышной стратегией.
Пульт управления производством в операторной установке производства водорода на площадке «Новойл» филиала «Башнефть-Уфанефтехим» ПАО АНК “Башнефть”. Фото: Кирилл Каллиников / Фотохост БРИКС/ШОС
Но многое будет зависеть от стоимости производства водорода, которая зависит от технологии получения. Так, стоимость электролиза 1 кг водорода на ветростанции — 4 доллара, с помощью солнечных панелей — 7 долларов. А вот газификация углеводородов и паровая конверсия метана пока обходится всего в 1,5-2,5 доллара.
От серого к синему, желтому и зеленому
Современные «серые» методы получения водорода отрабатывались десятилетиями. Тут даже вопроса не стоит о снижении выбросов углерода — дело в удобстве производства и энергоэффективности.
Как промежуточную меру перехода к безуглеродным способам получения водорода, предлагается дополнить «серый» водород технологией захвата и захоронения углерода (CCS). Такой водород называют «синим». Проблема в том, что технологии CCS совершенно не отработаны. Захваченный углерод предлагают закачивать под землю. Сейчас эти технологии в основном используются для добычи нефти: в обедневшую скважину закачивают СО2, чтобы увеличить добычу. Но, во-первых, «зеленая» энергетика должна увести человечество от постоянной добычи углеводородов, а не увеличить её. А во-вторых, потребности нефтяной промышленности просто не предполагают использование 500 млн тонн углерода.
Гораздо перспективней выглядит получение с помощью АЭС «жёлтого» водорода. Во-первых, в этом случае у нас под рукой есть и пар, и избыток электроэнергии. А во-вторых, электролиз Н2 не даст дополнительных выбросов СО2 в атмосферу. В США из-за понижения расценок на кВт/ч, выработанных с помощью ВИЭ, получение водорода на АЭС уже признано стратегией спасения этой отрасли энергетики. С 2019 года местное Минэнерго выделяет крупные гранты на эксперименты в этой области.
В эту ядерно-водородную гонку потихоньку включаются все ядерные державы. Во Франции и Великобритании крупнейшие операторы и владельцы АЭС также рассматривают вопрос производства «жёлтого» водорода. В России Росатом планирует к 2030 году создать атомную электротехнологическую станцию (АЭТС) производства водорода. Так же в планах у компании создание целой сети ядерно-водородных комплексов на базе уже имеющихся АЭС.
Однако наиболее перспективным считается использование возобновляемых источников для создания дешевого и действительно «зелёного» водорода. На это опираются большинство стратегий перехода к «безуглеродному миру». Насколько все серьезно, говорит проект с сооружением самого большого в мире завода по производству водорода в Саудовской Аравии на базе солнечной электростанции. И это только начало.
Биоводород: отходы превращаются в топливо
Наиболее «хардкорным» способом безотходного производства водорода являются… водоросли. Эксперименты с биореакторами на их основе ведутся уже не первое десятилетие, но результаты пока что не внушают оптимизма.
Сотрудники лаборатории отдела разработки биотехнологических процессов компании Biocad в Санкт-Петербурге занимаются моделированием биотехнологических процессов в биореакторах. Фото: Михаил Киреев / РИА Новости
Потенциально биореакторы способны работать на мусорных и пищевых отходах, тем самым совмещая переработку с получением «чистой» энергии. Лабораторные опыты показывают, что идеальным является двухстадийный процесс: стадия «темной ферментации», когда органика разлагается водорослями под малым воздействием солнечного излучения, и стадия фотоферментации, когда то же самое происходит при «нормальном» излучении. Для каждой стадии нужны свои виды водорослей. Поэтому реактор должен быть мультистадийным. Но пока на каждый килограмм сырья выход в лучшем случае составляет несколько десятков граммов водорода. Водоросли генетически модифицируют, чтобы усилить процессы ферментации, в сырье вводят кислоты и сахара, что удорожает биоректор, но прорыва нет. Увы, сложности биосистем и их «капризность», когда каждый реактор оказывается нетиповым, пока никак не поддаются химикам.
Так что пока наиболее выгодным с точки зрения экологии и технологических затрат остается получение водорода с помощью ВИЭ и АЭС. Это уже готовые технологии, а значит, «зеленый» водород перестал быть экзотической нишей. В ближайшие 15-20 лет мы можем оказаться в «водородном мире». И кто не успеет забраться в этот экспресс, рискует надолго оказаться в аутсайдерах.
«Зеленый», «желтый», «голубой». Особенности международной охоты на водород
В начале августа представитель президента РФ по связям с международными организациями для достижения целей устойчивого развития Анатолий Чубайс заявил, что период технологической революции, или глобальный энергопереход, в который вступила мировая экономика, сопоставим только с процессами конца XVIII — начала XIX веков. По его мнению, похожи и масштабы охвата, и степень радикальности изменений, единственное отличие заключается в скорости — нынешний энергопереход займёт всего около 30-50 лет.
Но на самом деле в прогнозируемой скорости очередного энегроперехода человечества ничего уникального нет. Действительно, первый такой переход — от биомассы (дров) к углю и паровым двигателям — был достаточно длительным, зато вследствие него появилась привычная нам промышленность. А вот два последующих — от угля к нефти (благодаря появлению двигателя внутреннего сгорания и появлению топлива, производимого из нефти) и от угля и нефтепродуктов к газу в промышленности и производстве электроэнергии — проходили на протяжении всего нескольких десятилетий каждый. Эксперт объяснил, что будет с поставками газа из России через 20 или 30 лет
Главное же отличие четвертого энергетического перехода состоит в том, что вместо одной технологической революции, как это было в прошлом, происходит целый спектр технологических прорывов в энергоэффективности и уменьшении выбросов углекислого газа. Речь идёт об использовании как возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и водорода в качестве одного из основных энергоносителей, так и о различных накопителях энергии, улавливателях углерода и т.п. Структурные изменения экономики и технологический прогресс позволили оторваться от увеличения потребления энергии для обеспечения увеличения производства и экономического роста. Объемы первичного энергопотребления во многих регионах мира (ЕС, США, Китай) стабилизировались, а в ряде стран (Великобритания, Германия, Япония) стали даже снижаться при повышении ВВП.
На рубеже 2010-х годов Евросоюз занимал лидирующее положение в мире в области производства оборудования для ВИЭ. Инвестиции в эту отрасль могли бы снова загрузить европейские предприятия, ускорить выход из кризиса, сохранить рабочие места. Но уже в первые годы бурного роста мощностей собственных солнечных и ветровых электростанций европейцы начали проигрывать конкурентную борьбу Китаю. Значительная часть производителей из ЕС либо обанкротились, либо переехали в КНР, хотя маховик изменений в европейской энергетике уже был запущен.
Однако человек не может управлять ни солнцем, ни ветром. Единственным видом генерации, способным обеспечить оперативную балансировку неуправляемой генерации, оказались построенные в 2000-х газовые электростанции. Во второй половине 2010-х Евросоюз начал закрывать угольные электростанции, что открывало новую рыночную нишу не только для ВИЭ, но и для газа. Так, в Германии доля газа начала расти с 2016 года, достигнув пика в 2020-м. В 2019 году газовые электростанции Германии произвели 10,2% электроэнергии (52,9 ТВт ч), в 2020-м — 12,1% (59 ТВт ч), поэтому неудивительно, что эта страна так настойчиво поддерживает строительство и запуск в эксплуатацию «Северного потока — 2». Экс-посол США на Украине указал на ошибку Байдена в отношении «Северного потока-2»
Есть и альтернативный путь, в теории позволяющий обеспечить стабильную поставку электроэнергии даже при 100%-ной доле ВИЭ в энергобалансе, — речь о накопителях энергии. Но это фантастически дорогое удовольствие, поэтому промежуточным вариантом и стала концепция водородной энергетики: ВИЭ производят электричество, а оно направляется на производство водорода из воды. То есть на водород в данном случае надо смотреть как на «аккумулятор» для европейских ВИЭ.
В июле 2020 года Европейская комиссия представила стратегию по переходу ЕС к возобновляемой водородной энергетике. Эксперты Евросоюза считают, что к 2050 году чистый водород сможет обеспечивать 24% энергетических запросов мира. Ежегодно будет продаваться объем водорода стоимостью в 630 миллиардов евро, а новая отрасль обеспечит около 1 миллиона рабочих мест.
План Еврокомиссии состоит из трех фаз. С 2020 по 2024 год мощности чистой водородной энергетики ЕС должны достичь 6 гигаватт и производить 1 миллион тонн водорода. С 2025 по 2030 год водород должен стать важной частью европейской энергетики и достичь производственных оборотов в 10 миллионов тонн. К 2050 году планируется создание самодостаточной водородной индустрии, которая заменит ископаемые топлива во всех секторах, где этого не могут сделать ветрогенераторы или солнечные панели.
Пока что дальше других в создании водородной энергетики продвинулась Германия. В июне 2021 года Министерство экономики ФРГ сообщило, что поддержит создание рынка экологически чистого «зелёного» водорода на сумму 900 миллионов евро через недавно созданную платформу H2 Global Foundation. Проект был сформирован такими крупными немецкими компаниями, как Siemens Energy, Linde, Nordex и ThyssenKrupp.
Тут нужно сделать небольшое отступление и объяснить «цветовую дифференциацию» водорода в ЕС. Дело в том, что борцы за безуглеродную энергетику приветствуют не всякий Н2. Самым «расово чистым» является так называемый «зелёный» водород: его производят из воды методом электролиза, а электричество для этого поступает исключительно из ВИЭ — солнечных, ветро- и гидроэлектростанций. «Жёлтый» водород также получают путём электролиза, но источником электроэнергии для него являются АЭС. «Серый» водород производится путем паровой конверсии природного газа, однако в ходе химической реакции выделяется углекислота, причем в тех же объёмах, что и при сгорании природного газа. А вот «голубой» водород также получают из природного газа, но улавливают и хранят выделившийся углерод, что дает примерно двукратное сокращение выбросов.
Поскольку «зелёный» водород пока крайне дорого стоит, то через упомянутую H2 Global Foundation его планируют закупать за границей по долгосрочным контрактам, а затем перепродавать в Германии на аукционах. Средства Министерства экономики ФРГ будут использованы для компенсации разницы между закупочными ценами и ценами на внутреннем рынке. При этом за деньгами H2 Global Foundation уже выстроилась длинная очередь из компаний постсоветских стран. Эксперт объяснил, для чего на самом деле Западу понадобилась затея с энергопереходом
Так, казахская Kazakh Invest и германо-шведская компания по разработке ВИЭ SVEVIND при поддержке этого фонда планируют установить в степных районах Казахстана ветровые и солнечные электростанции общей мощностью 45 гигаватт (ГВт). Они будут питать 30 ГВт электролизеров, которые смогут ежегодно производить по 3 миллиона тонн «зеленого» водорода. Львовская компания «Эко-Оптима», которая входит в группу энергетических компаний «Захиднадрасервис», также имеет планы строительства завода по производству «зелёного» водорода — правда, мощностью всего в 100 мегаватт. «Мы подали наш проект на международный тендер фонда H2 Global для получения финансирования. Результат ожидается в первом квартале 2022 года. Если выиграем, то сразу начнем строительство», — заявил немецкому правительственному информагентству Deutsche Welle (DW) заместитель директора «Эко-Оптима» Степан Козицкий, родной брат губернатора Львовщины Максима Козицкого.
По словам Степана Козицкого, уже согласован контракт с австрийской компанией RAG Austria AG и немецкой Bayerngas GmbH относительно поставок «зелёного» водорода. «Планируем производить водород на Западной Украине и газопроводом Уренгой-Ужгород-Братислава поставлять в Германию. Но в целом пока это убыточный проект для нас, поэтому нужны государственные дотации для покупки именно «зелёного» водорода», — подчеркнул он.
Возможность развивать производство «зелёного» водорода не исключает и компания ДТЭК, принадлежащая украинскому лейб-олигарху Ринату Ахметову. Но ни одного проекта, который экономически возможно реализовать без грантовой или финансовой поддержки государства и других компаний, пока нет, отметил в интервью DW директор по инновациям ДТЭК Эмануэле Вольпе. «В приоритете — потенциальные пилотные проекты в рамках немецко-украинского энергетического партнёрства, которые возможно реализовать с немецкими технологическими партнерами. Говорить о конкретных объемах пока рано, но в этом году ДТЭК планирует утвердить концепцию первого пилотного проекта», — сказал он.
Примечательно, что в марте 2021 года немецкое деловое издание Handelsblatt сообщало о согласовании постройки на базе металлургического комбината «Метинвест» в Мариуполе расщепляющего воду электролизера стоимостью 25 миллионов евро и мощностью 8,5 мегаватта. При этом в проект, помимо правительств Украины и Германии, были вовлечены Siemens Energy и крупнейшая украинская энергетическая компания ДТЭК (). Но с тех пор об этом проекте ничего не слышно. Возможно, второе дыхание он получит после начала работы «Зелёного фонда» для Украины, который Германия обязалась создать в рамках сделки с США в отношении «Северного потока — 2».
Однако в середине июля этого года эксперт по энергетической политике ЕС Кирстен Вестфаль, руководитель проекта «Геополитика энергетической трансформации — H2», заявила в интервью DW, что в Германии бюджетные средства будут выделяться только на поддержку «зелёного» водорода. И хотя она сказала, что в ЕС растет понимание того, что для форсированной декарбонизации нужно как можно быстрее получить крупные объемы водорода любых «цветов», однако исключила закупку Германией «жёлтого» водорода, который готовится производить «Росатом» (с использованием электроэнергии, выработанной на российских АЭС).
При этом Кирстен Вестфаль не исключила, что Украина будет не конкурентом, а партнёром России в водородной энергетике. «Я вполне могла бы представить себе трёхстороннее сотрудничество в водородной сфере. Скажем, «Газпром» поставляет на Украину газ, там из него делают для отправки в ЕС «голубой» водород, когда углекислый газ улавливается, а для хранения как CO2, так и H2 используются украинские газохранилища», — сказала она, подчеркнув, что для этого нужна политическая воля. Очевидно, со стороны Украины.
Что такое «зелёный водород» и какой водород бывает вообще?
Почему водород?
Несмотря на ряд преимуществ альтернативной возобновляемой энергетики, главным её минусом является зависимость от конкретных погодных условий. В результате, делать точные прогнозы по выработке электроэнергии для коррекции графика нагрузок энергосистемы и менять режим работы электростанций, работающих в базовой части графика нагрузок, достаточно проблематично. Электроэнергию, полученную в результате преобразования энергии ветра или солнца, эффективнее было бы где-то накапливать.
Современные энергосистемы работают по принципу постоянного баланса генерации и потребления. Для снижения влияния неравномерности графика нагрузок энергосистемы ряд станций переводится в режим работы по «пиковой» части графика нагрузок. Там где мощности «пиковых» электростанций не хватает, строятся электростанции, способные накапливать излишки этой самой мощности. Широкое распространение из станций этого типа получили гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Однако, предпринимаются попытки строительство аккумулирующих станций, действие которых основано на совершенно различных принципах работы.
Достаточно мощным ВИЭ трудно встроиться в этот баланс.
Использование аккумуляторов для целей накопления электроэнергии ВИЭ не идёт ни в какое сравнение с водородом.
Термин «Зелёный водород»
При переходе на зелёную энергетику и на водород, как на топливо будущего, важно, каким образом этот водород получен. Согласитесь, какая польза для экологии будет, если для производства водорода использовать мощности угольных электростанций?
Применение зелёного водорода
Изначально, применение водорода предполагалось в первую очередь на транспорте, как замена классического топлива для двигателей внутреннего сгорания, получаемого из нефти.
Однако, переход на безуглеродную экономику предполагает его более широкого применение, начиная от транспортной инфраструктуры, заканчивая тяжёлой промышленностью и энергетикой.
Современные разработки в области безопасного использования водорода в топливных элементах на транспорте позволяют, при должном подходе и дальнейшем развитии технической базы, полностью отказаться от классического ископаемого топлива без потери удобства от использования, в отличии от тех же электромобилей, где помимо существующих проблем с временем заправки и стоимостью батарей, есть ещё ряд проблем экологического характера, связанных как раз с аккумуляторами.
Водород может применяться в качестве основного топлива в тяжёлой промышленности, например, металлургии и машиностроении.
Применение водорода возможно на тепловых электростанциях как в качестве самостоятельного топлива, так и в качестве «добавки» к топливу ископаемому, для уменьшения углеродного следа.
Существует ряд технологий, которые позволяют смешивать природный газ с водородом, благодаря чему использовать ископаемое топливо можно более экономично, при этом, нет необходимости в замене основной газораспределительной инфраструктуры или даже частичной модернизации газового оборудования на стороне потребителей.
Виды водорода по общепринятой классификации
Так как потребности в водородном топливе будут расти с некоторым опережением его производства при помощи возобновляемых источников энергии, на ранних этапах водородного перехода, существует необходимость в восполнении дефицита водорода с применением классических технологий.
Не вся классическая энергетика одинаково вредна для экологии. Так, например, гидроэлектростанции так же относятся к возобновляемым источникам электроэнергии, поэтому произведённый с применением их энергии водород будет считаться зелёным. Водород, произведённый с применением энергии угольных электростанций самый вредный, у электростанций на природном газе влияние на экологию меньше, ещё меньше на экологию (доказано!) влияет атомная энергетика.
Однако, водород классифицируют не по типам электростанций, чьей энергией был произведен электролиз.
Многими экспертами в области водородной энергетики была принята так называемая цветовая классификация водорода по типам производства.
Зелёный водород
Собственно, это тот самый водород, который произведён при помощи электролиза воды, с использованием электроэнергии от любых возобновляемых источников энергии. Характеризуется в первую очередь тем, что при его производстве отсутствует так называемый углеродный след, а остальные экологические издержки сведены до минимума.
Оранжевый (или желтый) водород
Этот водород тоже получается методом электролиза воды, однако, в качестве источника электроэнергии для обеспечения процесса выступает атомная электростанция. Общепринято, что атомная энергетика не оставляет углеродного следа, но, при этом, создаёт тепловое загрязнение окружающей среди и требует утилизации радиоактивных отходов. Плюс ко всему, существует риск техногенной аварии, которая может привести к серьёзным последствиям для экологии.
Бирюзовый водород
Водород, получаемый разложением метана на водород и твердый углерод методом пиролиза. Производство бирюзового водорода дает относительно низкий уровень выброса углерода. Сам углерод получается не в виде СО2, а в практически чистом виде, и может быть либо захоронен, либо использован как сырьё для промышленности. Выбросов в атмосферу нет.
Серый водород
Этот водород производят при помощи паровой конверсии метана, где исходным сырьем является природный газ. Этот процесс можно легко организовать на практике, но в ходе химической реакции выделяется углекислый газ в тех же объемах, что и при сгорании природного газа, плюс расходы энергии на конверсию.
Голубой водород
При получении голубого водорода применяется метод паровой конверсии метана, однако, при условии что углерод улавливается. Данный метод дает примерно двукратное сокращение выбросов углерода.
Коричневый водород
Европейская классификация водорода по способу производства
Электролизный водород
Возобновляемый водород
Этот термин равнозначен термину «зелёный водород», который использовался в энергетическом сообществе Европы ранее.
Чистый водород
Так же в документах фигурирует термин Clean hydrogen, который является равнозначным термину «Возобновляемый водород».
Ископаемый водород
Fossil-based hydrogen – это водород, произведенный из ископаемого топлива по классической технологии.
Ископаемый водород с улавливанием углерода
Низкоуглеродный водород
В публикации могут быть некоторые неточности в части описания процесса производства для конкретного типа водорода. Однако, надо учитывать тот факт, что сам текст энергетической стратегии Европейского Союза содержит подобные неточности, и с точки зрения научного подхода требует уточнений. В процессе поступления новых материалов по данной теме публикация будет дополнена или изменена должным образом. Надо понимать, что многие описываемые в публикации данные имеют отношение к устоявшейся терминологии в европейском энергетическом сообществе и, в некотором смысле, носят скорее оценочный характер.