Борьба за построение безуглеродного будущего всё еще определяет основной вектор развития мировой цивилизации. Во всяком случае, на уровне официальных документов и деклараций иного пути не предлагается. И, несмотря на то, что за последние годы объемы глобальных углеродных выбросов не только не сократились, но даже выросли (о чем мы писали неоднократно), человечеству настойчиво внушают неизбежность принятия самых разных способов снижения углеродного следа.
Как мы уже отмечали ранее, первоначальные планы по «озеленению» экономики регулярно корректируются под воздействием объективных обстоятельств. Так, если брать энергетический сектор, то недавняя восторженная апология ВИЭ несколько улеглась, и теперь внимание целого ряда стран переключилось на атомную энергетику, стремительно «позеленевшую» в глазах тамошних руководителей. Разумеется, энергетика – не единственная сфера приложения усилий по декарбонизации. Параллельно идет наступление на транспортную сферу, где также ждут больших перемен.
Про переход на электромобили говорится очень много. Не так давно эта тема была столь же популярна, как и тема ВИЭ. Однако и здесь всё пошло не так гладко, как задумывалось. Практика показала, что электромобиль не является полноценной заменой автомобилю на ДВС. К тому же создание такого огромного парка потребует наращивания производства литий-ионных аккумуляторов, что, в свою очередь, подтолкнет вверх цены на тот же литий. Мало того, утилизация аккумуляторных батарей достигнет таких масштабов, что потребует соизмеримых финансовых вложений. В итоге электрификация автомобильного транспорта окажется слишком дорогой затеей.
Впрочем, от этой затеи пока что не отказались. В то же время на Западе признается необходимость использования каких-то иных, альтернативных вариантов «озеленения» транспортной сферы. Тем более что транспорт не ограничивается одними автомобилями. Есть еще самолеты и корабли. Как быть с ними?
В конце прошлого года Международное энергетическое агентство подробно расписало альтернативный вариант УСКОРЕННОЙ декарбонизации транспортной сферы в течение нынешнего десятилетия. Решение проблемы авторы отчета видят в быстром внедрении топлива с низкой эмиссией. В данном случае речь идет об электронном топливе, получаемом на основе электролитического «зеленого» водорода. По мнению авторов, производство электронного топлива способно успешно масштабироваться до 2030 года за счет удешевления электроэнергии на основе ВИЭ и снижения стоимости электролизеров. Это – один из путей диверсификации вариантов декарбонизации, что особо актуально для авиационного и водного транспорта, где электрификация неприменима.
Чтобы было понятно, скажем несколько слов об электронном топливе. Это есть синтетическое топливо, являющееся результатом сложных каталитических реакций, где в качестве исходных компонентов выступают водород и углекислый газ. Водород получают методом электролиза из воды. Затем он направляется в реактор, где «встречается» с углекислым газом. На выходе мы получаем самое настоящее углеводородное топливо – с теми же химическими характеристиками, что и топливо, полученное из ископаемого углеводородного сырья.
Отметим, что электролизное получение водорода совсем не является данью моде, а давно уже поставлено на промышленную основу для получения аммиака. Данная технология была внедрена еще в 1920-х годах. Что самое интересное, здесь даже использовалась «чистая» энергия от гидроэлектростанций, поэтому такой водород вполне мог называться «зеленым». Сегодня производство электролизного водорода на основе «чистой» электрической энергии намерены включить в технологическую цепочку для получения электронного топлива. На этом пути уже вовсю реализуются знаковые проекты, где фигурируют имена знаменитостей в роли инвесторов. Так, американский стартап Infinium получил финансовую поддержку со стороны Билла Гейтса - известного борца за экологию. В числе заказчиков на новое «низкоэмиссионное» топливо значатся такие компании, как Amazon и American Airlines.
С производством водорода в данном случае всё более-менее ясно. Технология отработана давно. И апологеты электронного топлива надеются на дальнейшее удешевления «чистой» электроэнергии и электролизеров. Это позволит организаторам подобных стартапов масштабироваться и сделать свой продукт массовым и доступным по цене. По крайней мере, такую надежду излучают эксперты МЭА.
Несколько сложнее обстоит дело с углекислым газом. Причем не столько технически, сколько идеологически. С одной стороны, промышленная утилизация CO2 вполне согласуется с целями декарбонизации. С другой стороны, этот углекислый газ, участвующий в производстве синтетических углеводородов, при сжигании опять попадает в атмосферу. С учетом производственных процессов использование электронного топлива не решает проблемы декарбонизации полностью, а лишь частично. Идя таким путем, мы только снижаем эмиссию углекислого газа, но говорить о достижении нулевого уровня в данном случае не приходится. Тем не менее, на ближайшую перспективу такой вариант представляется вполне обоснованным, о чем как раз и заявляют эксперты МЭА.
Отдельный вопрос – источники CO2 для синтеза. Упомянутый американский стартап использовал промышленные выбросы углекислого газа от нефтеперерабатывающих предприятий. Как мы понимаем, подобных предприятий достаточно много, причем, в самых разных отраслях. Например, некоторые производители электронного топлива намерены использовать углекислый газ от производителей этанола. Неплохо выглядит и сотрудничество с производителями биогаза (где также имеют место выбросы CO2). Наиболее заманчивой выглядит перспектива использования углекислого газа, изымаемого прямо из воздуха. Работа в данном направлении уже ведется (о чем мы также писали). Если в целом учесть программы по утилизации и захоронению CO2, то они вполне могут стать подспорьем для производства электронного топлива.
Правда, здесь есть одно техническое затруднение. Дело в том, отмечают эксперты, что источники «чистой» электрической энергии очень часто не совпадают с источниками CO2. То есть производство «зеленого» водорода и получение необходимого для синтеза углекислого газа территориально будут разделены. Отсюда, по мнению экспертов, вытекает необходимость создания целой сети трубопроводов, по которым придется прокачивать углекислый газ. Иными словами, впереди еще предстоят солидные вложения в необходимую производственную инфраструктуру, что не может не сказаться на конечной цене «низкоэмиссионного» продукта.
Именно высокая стоимость электронного топлива (в сравнении с его аналогами из ископаемого сырья) больше всего смущает экспертов. По этой причине его пока что производится ничтожно мало, несмотря на высокий энтузиазм создателей таких стартапов. К настоящему времени, по оценкам МЭА, в мире заявлено порядка двухсот проектов в области электронного топлива. Однако лишь пять процентов из этого списка реализовали свои инвестиционные обязательства. Да, тема эта модная, но о коммерческой выгоде пока говорить здесь рано.
Как утверждают эксперты МЭА, в настоящее время производство электронного керосина для авиации обходится как минимум в четыре раза дороже, чем производство традиционного авиационного керосина. Ожидаемое снижение возобновляемой энергии и электролизеров, по признанию тех же экспертов, способно к 2030 году снизить затраты в полтора-два раза. Но и это все равно не делает электронное топливо настолько дешевым, чтобы оно могло успешно конкурировать со своими традиционными аналогами. Тем не менее, даже такой порядок цифр не мешает тем же экспертам МЭА заявлять о том, что к 2030 году доля электронного топлива в транспортном секторе займет уверенные 10 процентов. Согласно другим прогнозам, к середине столетия половина авиаперевозок будет осуществляться с использованием электронного керосина.
В свете сказанного возникает подозрение, что масштабному переходу на электронное топливо будут содействовать не столько рыночные механизмы, сколько пресловутый административный ресурс. В принципе, мы уже наблюдаем подобную практику в энергетическом секторе. Очевидно, что транспорт не станет исключением. По крайней мере, так будет в некоторых западных странах, среди которых есть свои отчаянные энтузиасты, рвущиеся в безуглеродное будущее, не считаясь с затратами.
Константин Шабанов
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии