В то время как Европа стремится к созданию климатически нейтральной энергосистемы, возобновляемый водород все чаще рассматривается как ключевой элемент стратегии декарбонизации. Однако внимание смещается с вопросов производства на более сложную задачу – как транспортировать его на большие расстояния доступным и экологически чистым способом.
Новое исследование Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии (JRC) предлагает одни из самых четких ответов на сегодняшний день. Ученые сравнили экономические и экологические показатели конкурирующих маршрутов доставки водорода, выявив наиболее перспективные варианты для формирующегося европейского рынка.
Ожидается, что возобновляемый водород сыграет центральную роль в обезуглероживании секторов, которые трудно электрифицировать, включая тяжелую промышленность, дальнемагистральные перевозки и судоходство. ЕС поставил амбициозную цель – производить 10 миллионов тонн возобновляемого водорода внутри союза и импортировать еще 10 миллионов тонн к 2030 году. Но если прогресс в технологиях электролиза повысил эффективность производства, то проблема масштабной транспортировки остается нерешенной.
Исследователи JRC смоделировали транспортировку водорода, произведенного с помощью возобновляемой энергии в Португалии, в Нидерланды на расстояние около 2500 километров. Были оценены пять вариантов доставки: сжатый водород, сжиженный водород, а также его химические носители – аммиак, метанол и жидкие органические носители. Сравнение проводилось для морского и трубопроводного транспорта.
Результаты показали явных фаворитов. Транспортировка сжиженного водорода на судах и сжатого водорода по трубопроводам оказались наиболее экономически выгодными и экологически благоприятными вариантами для стандартного европейского сценария. Эти пути выигрывают за счет меньшего количества этапов преобразования и более низкого общего энергопотребления.
В отличие от них, химические носители, такие как аммиак и метанол, показали себя хуже. Хотя эти вещества легче транспортировать с использованием существующей инфраструктуры, дополнительные процессы, необходимые для преобразования водорода в эти носители и обратно, значительно увеличивают потребление энергии, затраты и выбросы. Исследование показало, что эти этапы также требуют более крупных установок для производства возобновляемой электроэнергии, что еще больше увеличивает их экологический след.
Расстояние играет решающую роль в выборе оптимального метода. Для очень длинных маршрутов – около 10 000 километров – сжиженный водород остается конкурентоспособным благодаря своей высокой плотности энергии. Сжатый водород, напротив, становится менее привлекательным на таких дистанциях из-за растущего расхода топлива. Это доказывает, что инфраструктурное планирование должно быть адаптировано к географии и масштабу, а не опираться на универсальное решение.
Четко определяя компромиссы между стоимостью, выбросами и требованиями к инфраструктуре, исследование JRC предоставляет политикам и инвесторам надежные данные для принятия будущих решений. Оно подчеркивает потенциал перепрофилирования существующих газопроводов для транспортировки сжатого водорода и указывает на необходимость дальнейших инноваций для снижения воздействия всех водородных технологий на окружающую среду.
