 |
||
|
Антон Максимов: у водорода есть своя ниша AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 08.12.2022 21-22 ноября в Сочи на площадке центра "Сириус" прошёл XII Международный форум "АТОМЭКСПО-2022". В форуме приняли участие свыше 3000 специалистов и гостей из России, а также 65 стран ближнего и дальнего зарубежья: представителей бизнеса, государственных структур, международных организаций. Один из круглых столов, организованных в рамках форума, был посвящён водородной энергетике в мире, развитию водородных технологий и проектов. На вопросы корреспондентов электронного издания AtomInfo.Ru ответил участник круглого стола директор Института нефтехимического синтеза ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ ФОТО Антон Максимов, фото AtomInfo.Ru  Вопросы производства и потребления Антон Львович, на круглом столе Вы привели данные по себестоимости производства водорода, которые нам показались слишком низкими. Может быть и 15 центов за килограмм, когда газ ничего не стоит. На нефтеперерабатывающем заводе газ фактически является отходом, поэтому он стоит очень дёшево. Должно быть больше, 80-90 центов за килограмм. Во всех расчётах для производства водорода доля сырья в приведённой стоимости, будь то электроэнергия или метан, составляет от 60% до 80% от стоимости, а в некоторых случаях может доходить до 85%, зависит от его цены. Так что ничего неожиданного нет, при дешёвом газе в нашей стране водород также будет дешёвым. Но сами установки по производству водорода достаточно дороги. Порядок цен таков. Опытная установка производительностью тонна в сутки, на которой отрабатывается технология, стоит примерно миллиард рублей. Установки производительностью 40-50 тонн в сутки обойдутся в 10-15 миллиардов рублей, но нужно добавить, что стоимость инвестиционных затрат на тонну водорода по России очень сильно разнится. Смогут ли потребители окупить такие установки при себестоимости водорода 15 центов за килограмм? Это себестоимость 15 центов. Цена, конечно, будет другой. Расчёты на 20-30-летние периоды дают положительный результат по окупаемости. Имею в виду обычные финансовые модели с внутренней нормой доходности с поправкой на инфляцию. На торговой платформе "Alibaba" можно приобрести образцы с производительностью 0,3 м3 водорода в час. Мощность 3 кВт, цена 14,5 тысяч долларов. Это электролизёры. Основное в их конструкции - мембрана. При этом нужно учитывать что это оборудование небольшой мощности и не так много их выпускается в мире, поэтому это удовольствие достаточно дорогое. Часто указывают цифры по 300-400 долларов, но на самом деле цена пока намного выше. На Ваш взгляд, в России может быть организовано производство топливных элементов? Топливный элемент, как правило, собирается из большого числа комплектующих. Современные топливные элементы, прежде всего, протонпроводящие. При их изготовлении в России основные проблемы связаны с технологией производства мембраны и прилегающих диффузионных пластин, обеспечивающих нормальную диффузию газа. В водородной программе "Росатома" предусматривается обязательное производство собственных компонентов, мембран и соответствующих пластин. На сегодняшний день мембраны делают всего две или три компании в мире. Мы когда-то делали свои, Ф-4СФ. Сейчас пытаемся возродить технологии на новом уровне. Технологии производства мембраны и получения для её изготовления материала, разработанные в 60-ые годы, конечно, могут быть усовершенствованы. Есть технические сложности. Например, у нас сейчас есть проблема с формированием мембраны из полимера, нужен специальный способ формирования. В конце концов, мы со всем этим справимся, вопрос будет только в цене и качестве результатов. В мире мы видим примеры бытового применения водорода. Скажем, компания "Hyundai" продаёт водородные автомобили NEXO по цене 3,5 миллиона рублей по курсу. Далеко не всем по карману, но и не заоблачная цена. Если вы заговорили о ценах, то я скажу, что основная стоимость топливного элемента не в мембране и не в катализаторах. Да, вспоминают про платину, другие элементы, но всё равно это не так дорого, как может показаться. Основная проблема водородного транспорта заключается в том, что водород у мелкого потребителя дорогой. Как дорогой? 15 центов за килограмм! Только при этом не улавливается CO2. А зачем ездить на водороде, если этого не делать? Кроме того, я бы ещё добавил, что выигрыш по КПД при переходе на водород не столь высок, как многие ожидают. У топливного элемента он реально не 80%, а 50%, а это ближе к КПД дизеля. Наконец, что, наверное, самое главное - это инфраструктура и доставка водорода к местам потребления. Моё мнение, что для поездок легковыми автомобилями на небольшие расстояния в будущем будут использоваться электродвигатели. Водородные топливные элементы больше подходят для автобусов, грузовиков и дальних поездок. Помимо автотранспорта есть ещё одна интересная сфера - морские перевозки. Там в качестве топлива может быть использован аммиак. Проблема сжигания аммиака состоит в том, что образуется много оксидов азота, но их можно убирать при взаимодействии с тем же аммиаком, получая азот и воду. Вопросы экологии и политики Недавно вышел доклад по заказу правительства Британии "Атмосферные последствия увеличения использования водорода". В нём принято, что утечки в метановом цикле в мире (от добычи до "кухни") составляют 2,3%, и принято, что в водородном цикле потери будут подобны. Как Вы считаете, это верное предположение? С одной стороны, водород гораздо более легко утекающий газ, чем метан. С другой стороны, за водородом и контроль будет намного жёстче. Поэтому для грубых оценок с британской гипотезой можно согласиться. На метане много утечек на первичной точке, на транспорте по трубам, на компрессорах. У "Газпрома" в начале 2000-х годов были большие утечки, они приняли целую программу по снижению выбросов метана и добились хороших результатов. У водорода с самого начала будут уделять большое внимание безопасности, но это самый лёгкий газ на планете, и что бы мы ни делали, он всё равно может утекать, вопрос в том, сколько будет стоить минимально приемлемый уровень утечек. Последствия утечек водорода как-то учитываются? Сейчас идут разговоры, что утечки водорода могут влиять на парниковый эффект. Моделей как таковых пока нормальных нет, но обсуждения начались. Утверждается, что водород может оказаться довольно опасным парниковым газом, и поэтому нужно придумывать такие циклы, в которых он надёжно хранится и слабо утекает. В английском докладе говорится, что водород, сам не являясь парниковым газом, влияет на состав атмосферы. В частности, способствует развитию озоновых дыр. Я, к сожалению, не специалист по химии атмосферы (есть такая специальность), поэтому не стану комментировать. Но точно известно, что оценками вредности водорода сейчас занимаются, так же как и оценками вредности утечек метана. Ко всему этому добавляется политическая борьба. Кто-то считает, что энергетика должна оставаться на той базе, на которой она функционирует сегодня, то есть в основном углеводородной, и водород в этом случае нужно получать из углеводородов. И есть их оппоненты, причём не всегда их возражения честные и "неподкрученные", нередко - спорные. Сама проблема, конечно, существует. Понятно, что есть определённые значения по выбросам метана, после которых разговор о "голубом" водороде начинает терять смысл. Но именно определённые, а не произвольно кем-то заданные. Ещё года четыре назад об утечке метана как о парниковом газе никто не говорил. А вот уже в прошлом году коллеги из химической отрасли на одной из конференций предупредили меня: "Учти, что идёт движение за полный отказ от углеводородов как источника водорода по причине утечек метана". И что вся выстраиваемая система улавливания и хранения углерода (CCS) может оказаться не нужной. На самом деле, предлагаемые у нас решения по CCS - очень хороший и простой способ декарбонизации экономики. "Газпром" в России проделал огромную работу, они знают, где можно закачивать CO2 в специально подобранные слои, находящиеся на глубине одного-двух километров. Попадая в эти слои вместе с водой под давлением, CO2 начинает медленно реагировать с породой и связывается в карбонат, иначе говоря, в мел. Вернёмся к водороду. Как химик, я считаю, что водород очень хорошее решение для снижения углеродного следа во многих случаях. У водорода есть своё место, своя ниша, довольно приличная с учётом общего объёма энергоресурсов, который потребляют в мире. Ту же металлургию декарбонизировать без водорода полноценно нельзя. Водород важен для декарбонизации крупнотоннажной химической промышленности. Здесь это своеобразное "крупнотоннажное" электричество. Развивая производство водорода, нужно стремиться к комплексным подходам. Возьмём электролизёры. Помимо водорода в методе электролиза получается ещё и кислород. Жаль его выбрасывать, он достаточно дорогой как химическое сырьё. Представьте себе систему, в которой электролизом получаем водород и кислород, далее кислород направляем на окислительную конверсию метана, где тоже получается водород, выводим на хранение CO2 и считаем общую эффективность. Экономические проблемы окислительной конверсии метана связаны не с тем, что она не отработана, а с тем, что нужна дорогая установка по получению кислорода, а в предлагаемой системе кислород будет фактически дармовым. И ведь кто-нибудь когда-нибудь построит такую систему! Саудовская Аравия, например, может это сделать. Последний вопрос. Мы слышим, что CO2 вреден, что метан вреден, что водород тоже может быть вреден. На Ваш взгляд, какой газ попадёт в этот список следующим? Уже известно, какой - N2O. Сейчас в связи с выбросами парниковых газов поднимается вопрос о рациональном использовании азота. И увязывать проблему N2O будут с вопросом массового использования удобрений. Чтобы дойти до нужной для растения формы, аммиак должен пройти стадии окисления, что сопровождается и образованием N2O. Спасибо, Антон Львович, за интересное интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.
Ключевые слова: Водород, Интервью, Статьи Другие новости: Техснабэкспорт поставит урановую продукцию в Бразилию Первый в истории Росатома долгосрочный контракт с Бразилией на поставку ОУП. Ответ М.В.Захаровой на вопрос о ситуации вокруг Запорожской АЭС Говорить, что стороны близки к согласию, несвоевременно. Фукусима - пьедестал первого блока Состояние пьедестала вызывает опасения по сейсмике. |
Герой дня 
На Куданкуламе-3 установлен купол реакторного здания Общая продолжительность операции составила 1 час 15 минут, общий вес конструкции - 281,6 т, а с учётом такелажной оснастки - 304,92 т. ИНТЕРВЬЮ
AtomInfo.Ru МНЕНИЕ
Белатом |