Минэнерго разработало дорожную карту развития водородной энергетики в России до 2024 года. Редакция «Российской газеты» решила с помощью ВКС собрать за виртуальным круглым столом экспертов из Новосибирска и Томска — ученых и промышленников, чья деятельность связана с водородными технологиями, - и узнать, какие новые горизонты открывает водородная энергетика и в каких сферах еще находит сегодня применение водород.
О глобальных возможностях водорода в интервью «РГ» еще в феврале 2009 года увлекательно рассказал академик РАН, директор Института перспективных исследований Владимир Накоряков. «Убежден, развитие водородной энергетики - это стратегическое будущее всего мира», — подчеркнул тогда ученый. Как показало обсуждение за круглым столом, прогнозы академика в целом сбываются, как остаются актуальными и проблемы, о которых он говорил - в частности, дороговизна получения водорода. А главное, водородные технологии действительно развиваются и со временем станут определяющими для целых отраслей.
Парижские тайны: куда ведут глобальные перемены
По мнению первого вице-премьера РФ Андрея Белоусова, в ближайшие десятилетия экономике России предстоит столкнуться с необходимостью перехода на новые источники энергии, и в первую очередь это водород. В недавнем интервью ТАСС он назвал водородную энергетику следующим шагом на пути к «зеленой» экономике после отказа от угольной генерации в пользу природного газа.
Напомним, что в 2016 году было подписано Парижское соглашение, цель которого - противодействие глобальному потеплению, основной причиной которого считаются выбросы парниковых газов. В свою очередь, главным виновником антропогенных выбросов объявлена энергетика на органическом топливе. При выполнении требований Парижского соглашения структура мировой энергетики в ближайшие десятилетия должна претерпеть радикальные изменения в результате вытеснения угля и замещения его газом и безуглеродными источниками.
Почему ученые говорят о водороде как об источнике энергии будущего?
— Водород является вторичным энергоносителем, но он заслуживает особого внимания как наиболее емкий и экологически чистый энергоноситель из всех существующих химических веществ, ведь единственный продукт реакции — это вода, — поясняет научный руководитель Института теплофизики СО РАН академик Сергей Алексеенко. — Для сравнения: высшая теплота сжигания водорода составляет 142 мегаджоуля на килограмм, а природного газа — от 28 до 46 мегаджоулей. Поскольку водород может широко применяться не только в энергетике, но и в химической индустрии, то более правильно употреблять понятие водородная экономика.
Наиболее активно, по словам академика, внедряет водородные технологии Япония, где еще в 2014 году была принята дорожная карта по построению «общества, базирующегося на водороде». Уже сейчас в этой стране насчитывается около 2,5 тысячи автомобилей с водородным двигателем.
Крупнейшим мировым рынком водорода собирается стать Евросоюз, который к 2050 году намерен инвестировать от 180 миллиардов до 470 миллиардов евро в сегмент возобновляемого водорода.
Россия, согласно недавно принятой энергетической стратегии, планирует к 2024 году экспортировать 200 тысяч тонн водорода, а к 2035-му — в десять раз больше.
Однако Сергей Алексеенко не рассматривает перспективы водородной энергетики вне рамок решения проблемы карбонизации:
— Как мы можем перестраивать нашу промышленность или энергетику на водород, если у нас гигантская инфраструктура, рассчитанная на уголь и газ? По атомной энергетике Россия безусловный лидер в мире. Но дело в том, что, например, Норвегия, планирует в ближайшее время на сто процентов перейти на электротранспорт, и туда просто не будут пускать автомобили на других видах топлива. Поэтому мы вынуждены будем именно по этой причине развивать водородный транспорт.
Проректор по технологическому развитию и предпринимательству Томского политехнического университета Артем Боев согласен с Сергеем Алексеенко в том, что водородная тематика стала вопросом «климатической политики». Причем уже сегодня очевидны проблемы, которые возникнут на пути стран, сделавших выбор в пользу водорода. Так, например, ставка исключительно на «зеленый» водород приведет к необходимости идентификации происхождения продукта, а как отличить его от «серого», если это один и тот же химический элемент?
А вот оптимизм старшего научного сотрудника Института катализа СО РАН Павла Снытникова в отношении водородных перспектив России связан с тем, что в стране много относительно дешевого углеводородного сырья. Дальше все зависит от взаимодействия ученых, бизнеса и государства. Создавая технологические цепочки переработки сырья с получением высокомаржинальных продуктов и обязательной утилизацией CO2, Россия может получать высокие доходы.
Похоже, что закономерный и предсказуемый скептицизм по поводу водородных технологий в России начнет исчезать только тогда, когда какая-нибудь из них («водородная батарейка» для гаджетов или автомобиль на водородном топливе) получит относительно широкое применение. И ее смогут оценить в действии не только ученые, бизнесмены и чиновники, но и обычные люди, для которых водородная экономика как раз и создается. Ведь искушенного в этих вопросах академика Алексеенко, по его собственному признанию, действительно поразил проект водородного отопления в Шотландии: «Представьте, уже в этом году там планируют применять для отопления 300 зданий водород, полученный путем электролиза от ветряков, которых полно в Шотландии. А потом вся газовая инфраструктура будет использована для подачи водорода. То есть это реально и просто удивительно».
PRO и CONTRA
Артем Боев, проректор по технологическому развитию и предпринимательству Томского политехнического университета:
— ТПУ занимается водородным направлением с 2005 года, когда мы начали готовить таких специалистов. Тогда они оказались невостребованными. Наверное, мы опередили время. Сейчас это научное направление в университете развивается, и есть хороший задел.
Мы понимаем, что в целом потребление и добыча нефти и газа не изменится принципиально еще много лет. Но это вопрос перспективы, так как развитые страны мира намерены сокращать потребление углеводородного сырья в качестве энергоносителя, и России рано или поздно предстоит решить, будет ли она встраиваться в изменение мирового энергобаланса.
Европа создает все условия для того, чтобы отказываться от нашего углеводородного сырья. Если мы не будем изменять свою энергетику, то в водородную экономику Европы мы не встроимся. Речь идет не о том, что стать водородной державой. Скорее, нужно иметь в виду, что, поставляя меньше газа и нефти, мы сможем заменить их поставками водорода или аммиака.
В пользу развития водородных технологий в России говорят и ценовые факторы. У нас довольно низкая стоимость газа, а на его долю приходится от 45 до 70 процентов затрат на производство водорода. Кроме того, у нас дешевая электроэнергия. Так что в России водородные технологии все равно будут экономически эффективнее, чем, например, в Европе.
Водород — это перспективная ниша. Уже многие страны приняли водородные стратегии и дорожные карты. В Европе осуществляют достаточно серьезные финансовые вливания в это направление.
В мире создано уже 23 международных консорциума водородной тематики. В Германии, Нидерландах, Японии появились Водородные долины. Изучив лучшие практики, мы в июне этого года стали заниматься организацией первого в России консорциума водородных технологий. Кроме Томского политехнического университета, в него вошли Институт катализа СО РАН, Институт проблем химической физики РАН, Институт нефтехимического синтеза РАН, Самарский государственный технический университет и Сахалинский государственный университет. Мы ожидаем, что в дальнейшем к нам присоединятся другие вузы и академические институты.
Консорциум «Технологическая водородная долина» нацелен на совместные исследования и разработки технологий для получения водорода, его транспортировки, безопасного хранения и использования в энергетике. Мы уже подготовили документы для создания в Томске инжинирингового научно-технического центра, в котором будет сконцентрирована эта работа. Консорциум планирует тесное сотрудничество с крупнейшими компаниями РФ, заинтересованными в развитии водородной энергетики. В ближайшее время участники подготовят дорожную карту для дальнейшей работы. Индустриальные партнеры войдут в наблюдательный совет консорциума для обеспечения трансфера технологий и создания промышленных образцов.