Китай: водень із вуглеводнів — це екологічно? 

Ось питання, яке останнім часом все частіше спливає в розмовах: чи можна взагалі називати зеленим? водень, отриманий з копалини? Багато хто відразу каже "ні", не вдаючись у деталі процесу. Але на практиці все не так однозначно, особливо якщо дивитися на те, що відбувається на заводах, а не в ідеальних схемах.

Де народжується синій? водень

Коли говорять про водень із вуглеводнів у Китаї, найчастіше мають на увазі парогазову конверсію метану (SMR) або газифікацію вугілля. Технології старі, відпрацьовані. Головна проблема – CO2. Якщо його просто випустити в атмосферу, то ні про яку екологічність не йдеться. Ключове слово тутуловлювання та зберігання вуглецю(CCS). Без цього весь процес втрачає сенс з погляду зеленого? переходу.

Я бачив установки, де намагалися впровадити CCS на виробництві, що вже працює. Складність не так у самій технології уловлювання, як у логістиці та зберіганні. Куди подіти цей CO2? Варіанти є: закачування в нафтові пласти підвищення нафтовіддачі чи глибокі геологічні формації. Але це вимагає величезної інфраструктури і, що критично, підходящої геології поруч із заводом. Не скрізь вона є.

Один із проектів, який часто згадують у зв'язку з цим, — це якраз роботаChengdu Yizhi Technology Co.(їхній сайтyzkjhx.ru). Вони не просто теоретики, це проектний інститут зі статутним капіталом 120 мільйонів юанів, створений Huaxi Technology. Їхня специфіка — саме комплексні інженерні рішення для хімічної промисловості. Коли вони підходять до питання водню, то розглядають весь цикл: від вибору сировини та технології конверсії до систем очищення газу та, що найважливіше, інтеграції вузлів уловлювання вуглецю. Це не про те, щоб просто купити ліцензію, а про те, щоб спроектувати систему, яка працюватиме за конкретних умов конкретного заводу.

Практичні пастки та ?сіра? зона

Теоретично з CCS все звучить красиво. На практиці ККД установки падає — на уловлювання і компресію CO2 витрачається додаткова енергія, часто та ж, що отримана з викопного палива. Виникає парадокс: щоб зробити водень чищення, потрібно спалити більше палива. Енергетичний баланс стає головним каменем спотикання.

Ще один нюанс, про який рідко говорять у прес-релізах, – чистота вихідного метану. У Китаї значна частина метану для промисловості — це ідеально чистий природний газ, а попутний нафтовий газ чи коксовий газ. Вони крім метану цілий букет домішок: сірководень, меркаптани, важкі вуглеводні. Перед конверсією все це потрібно видалити, інакше каталізатор швидко отруїться. Процеси очищення — це також енерговитрати та свої відходи. Виходить, що екологічність кінцевого продукту залежить від ?чистоти? самого початку ланцюжка.

Мав досвід на одній установці, де намагалися використовувати вугільний газ. Проблеми почалися ще на стадії підготовки пиловугільної суспензії. А коли справа дійшла до систем очищення синтез-газу від сірки та частинок, витрати на обслуговування та заміну сорбентів з'їдали всю економічну доцільність. Проект у результаті переорієнтували інші завдання. Це типовий приклад, коли лабораторні показники розбиваються на реальність експлуатації.

Водень як частина системи, а не чарівна паличка

Часта помилка – розглядати водень сам собою. Його екологічність оцінюється у контексті кінцевого застосування. Допустимо, ми виробили водень з уловлюванням 90% CO2. Але якщо він потім піде на нафтопереробний завод для гідроочищення, а продуктом цієї переробки буде звичайний бензин, який спалять у двигунах, то загальна картина для клімату не сильно зміниться. Водень тут лише проміжний агент у ланцюжку, який загалом залишається вуглеродомісткою.

Інша річ — використання у промисловості, де немає прямих альтернатив декарбонізації. Наприклад, у виробництві аміаку чи метанолу. Тут заміна традиційного ?сірого? водню на ?синій? (Той самий, з вуглеводнів з CCS) дає негайний і значний ефект зниження викидів на конкретному підприємстві. Саме на такі сектори і варто робити ставку насамперед, а не на розпорошений транспорт.

Компанії начебтоChengdu Yizhi Technology Co.саме фокусуються на таких системних, галузевих рішеннях. Їхній підхід — не продати чарівну установку, а проаналізувати весь технологічний цикл замовника та запропонувати, де саме інтеграція водневих рішень чи технологій CCS дасть максимальний екологічний та економічний ефект. Це робота задля галочки, а реального зниження вуглецевого сліду.

Ціна питання та китайський контекст

Все упирається у вартість. ?Зелений? водень (з ВІЕ) поки дорогий. ?Сірий? (без уловлювання) - дешевий, але брудний. ?Синій? - намагається знайти баланс. У Китаї з його величезними потужностями з газифікації вугілля та розвиненою мережею газопроводів, інфраструктура для ?синього? водню виглядає логічним перехідним етапом. Це не назавжди, але на найближчі 15-20 років, поки ВІЕ-електроліз стане масовим і дешевим.

Але й тут підводне каміння. Надійність систем зберігання CO2 має бути абсолютною. Будь-який витік зводить нанівець всі зусилля. Громадська думка та регулювання теж відіграють роль. Чи буде населення готове жити поряд із підземним сховищем CO2? Поки що такі проекти стикаються із опором, що гальмує їхню реалізацію.

Окрім того, є питання стандартів. Що саме вважати синім? воднем? Який відсоток уловлювання достатній? 90%? 95%? 99%? Від цього залежить і маркування та потенційні преференції. Поки єдиних правил немає, багато виробників вважають за краще вичікувати або обмежуватися пілотними проектами.

Тож екологічно це чи ні? Особистий висновок

Однозначної відповіді? або? Ні? ні. Водень з вуглеводнів – це інструмент. Його екологічність — не внутрішня властивість, а результат того, як цей інструмент застосовують. Якщо це повномасштабне вловлювання вуглецю протягом усього життєвого циклу, інтеграція в галузі, де водень критично важливий, і чесний розрахунок загального вуглецевого сліду — тоді так, це може бути значним кроком до екологічності.

Якщо ж це просто ?зелена? етикетка на старому процесі для отримання фінансування, без реальних інвестицій у CCS та системного погляду — тоді ні, це простогрінвошинг.

Досвід підказує, що майбутнє – за гібридними рішеннями. Можливо, це буде комбінація синього? водню на існуючих активах з поступовим нарощуванням частки "зеленого". А такі компанії, як згаданий проектний інститут Chengdu Yizhi Technology, відіграють ключову роль у цьому переході, тому що їхнє завдання не просто будувати, а проектувати адаптовані, ефективні і, що найголовніше, що працюють у реальних, а не ідеальних умовах системи. Без цього практичного інженерного підходу всі розмови про екологічність так і залишаться розмовами.