Майбутнє водневої енергетики під питанням через проблему, яку довго недооцінювали

Міжнародна група дослідників закликала приділяти більше уваги викидам водню в атмосферу в міру розвитку водневої енергетики. Вчені дійшли висновку, що кліматичний ефект від використання водню значною мірою залежатиме від того, наскільки ефективно вдасться мінімізувати його витоки під час виробництва, транспортування, зберігання та використання. Про це пише Phys.

Чому витоки водню стали проблемою для кліматологів?

Відповідний огляд опубліковано в науковому журналі Nature Reviews Earth & Environment. Робота стала частиною проєкту HYway, який координує норвезький дослідницький центр CICERO Center for International Climate Research.

У дослідженні також брали участь фахівці з University of Cambridge, University of Edinburgh, University of California Irvine, Environmental Defense Fund та інших наукових установ.

NORDIS – бренд зі Скандинавії, який розробляє сучасні системи опалення та охолодження з акцентом на якість та енергозберігаючі технології. Сучасний дизайн, тиха робота та просте керування забезпечують комфорт у щоденному використанні – незалежно від пори року.

За словами головної авторки роботи, дослідниці CICERO Марія Санд, водень може відіграти важливу роль у декарбонізації промисловості, транспорту та енергетики, однак його переваги безпосередньо залежать від обсягів втрат у атмосферу. "Водень може допомогти скоротити викиди в промисловості, транспорті та енергетиці, але кліматична користь залежить від того, наскільки низькими будуть його втрати в атмосферу", – зазначила Марія Санд.

Чому водень впливає на глобальне потепління?

На відміну від вуглекислого газу чи метану, водень сам по собі не належить до парникових газів. Проте після потрапляння в атмосферу він вступає у складні хімічні реакції, які опосередковано посилюють глобальне потепління.

Зокрема, водень сприяє збільшенню концентрації метану, озону та водяної пари у стратосфері. Саме ці речовини мають потужний парниковий ефект і впливають на температуру планети.

Науковці зазначають, що протягом останніх років оцінки кліматичного впливу водню стали значно точнішими. Сучасні моделі показують, що за 100-річним горизонтом глобальний потенціал потепління водню становить приблизно 12 одиниць відносно вуглекислого газу.

Інакше кажучи, один кілограм водню, який потрапив до атмосфери, у довгостроковій перспективі може спричинити приблизно у 12 разів більший ефект потепління, ніж аналогічна кількість вуглекислого газу.

Для порівняння: вуглекислий газ має показник 1; водень – близько 12; метан має ще вищий показник, але його вплив розраховується за іншими часовими періодами.

Чому це важливо для водневої економіки?

Водень розглядається як один із ключових елементів майбутньої низьковуглецевої економіки. Особливо великі надії на нього покладають у секторах, де повна електрифікація залишається складною або економічно невигідною.

Йдеться про:

• важку промисловість;
• металургію;
• хімічне виробництво;
• вантажний транспорт;
• морські перевезення;
• довгострокове накопичення енергії.

Саме тому, на думку авторів дослідження, кліматичний вплив водню необхідно враховувати не лише в наукових роботах, а й у державному регулюванні та корпоративній звітності.

"Водень тривалий час вважався практично нешкідливим для довкілля. Але розвиток науки показує, що він має власний потенціал глобального потепління. Тому його вплив необхідно враховувати під час оцінки кліматичних наслідків та створення систем кліматичного обліку", – наголосила Марія Санд.

Які питання ще залишаються без відповіді?

Попри значний прогрес, дослідники визнають, що деякі аспекти впливу водню на атмосферу все ще недостатньо вивчені.

Одним із головних джерел невизначеності залишається так званий ґрунтовий поглинач водню. Частина атмосферного водню природним чином поглинається ґрунтами, однак масштаби цього процесу поки що оцінені недостатньо точно.

Крім того, вчені вважають за необхідне:

• покращити моніторинг витоків водню на всіх етапах виробничого ланцюга;
• точніше моделювати атмосферну хімію водню;
• вдосконалити кліматичні моделі для прогнозування довгострокових наслідків його використання.
• Саме над цими питаннями зараз працюють учасники проєкту HYway.

Не відмова від водню, а нові правила гри

Автори дослідження не ставлять під сумнів перспективність водневої енергетики. Навпаки, вони вважають водень важливим інструментом для досягнення кліматичних цілей.

Проте нові наукові дані показують, що успіх водневої економіки залежатиме не лише від масштабів виробництва "зеленого" водню, а й від здатності мінімізувати його втрати. Якщо витоки залишаться високими, частина кліматичних переваг може бути втрачена.

Тому вчені закликають уряди та бізнес уже зараз включати потенційний вплив водневих викидів у свої стратегії розвитку енергетики. На їхню думку, це дозволить максимально використати переваги водню та уникнути нових кліматичних ризиків у майбутньому.