Зеленият водород има проблем с изтичането при различните индустриални процеси. А това намалява ползите му за климата

Водородът се очертава като голямата бяла (или зелена) надежда на прехода към чиста енергия поради потенциалната му употреба в декарбонизирането на трудни за намаляване индустрии като корабоплаване, производство на стомана и дори транспорт. Тези сектори са трудни за електрифициране. Товарните кораби например не могат непременно да презаредят захранването на батериите в средата на океана, а намаляването на емисиите от производството на стомана е огромна задача.

Но въпреки потенциалната полезност на зеленото водородно гориво в тези индустрии, все още има много неизвестни относно това какво означава интегрирането на технологията в глобалните индустриални процеси или ефектите, които това ще има върху климата.

Ново проучване на базирания в САЩ Фонд за защита на околната среда установи, че въздействието върху климата от водородната технология – дори в най-екологичната й форма – може да бъде по-лошо от очакваното. Изследването показва, че емисиите, свързани с изтичане на водород – включително от водород, произведен от ВЕИ– са значително подценени, съобщава RenewEconomy.

Авторите обясняват, че не е ясно колко ефективен ще бъде водородът като стратегия за декарбонизация, което се дължи главно на сложността с измерването на действителните нива на изтичане и затоплящите ефекти на самия газ.

Въглеродно неутрален ли е водородът?

Водородът е широко рекламиран като гориво с нулеви емисии. Това е вярно в някои отношения. Изгарянето на водород за захранване на промишлени процеси не произвежда значителни нива на парникови газове, като въглероден диоксид. Действителното производство на водород обаче може да бъде постигнато с помощта на възобновяеми енергийни източници, природен газ и други изкопаеми горива, всички от които се различават по своите емисии.

Но има и друго измерение на въздействието на водорода върху климата, което според учените от EDF (Environmental Defense Fund) е до голяма степен пренебрегнато: освобождаването на водородни молекули в атмосферата.

Авторите показват, че има значителен потенциал водородът да причини непряко въздействие върху затоплянето чрез изтичане на водородни молекули по време на живота на горивото, включително чрез (случайно) изтичане или умишлено вентилиране и прочистване.

Това е така, защото когато водородът се отделя в атмосферата, той увеличава концентрацията на съществуващи парникови газове като метан или дори водна пара, задвижвайки процесите на затопляне на климата.
Молекулите на водорода са толкова малки, че това изтичане може да възникне във всяка точка от веригата на стойността на водорода, като например по време на производство, съхранение или дори когато се транспортира през тръбопровод, се казва в проучването.

Учените отдавна са разбрали, че водородът може да причини индиректни ефекти на затопляне, но EDF отбелязва, че нарастващият интерес към горивото като инструмент за декарбонизация в няколко индустрии вероятно ще умножи възможностите за изтичане и увреждане на климата.

„Прогнозите показват, че търсенето [на водород] може да се увеличи до 10 пъти до средата на века с приложения, вариращи от промишлени процеси, отопление на сгради и разнообразие от транспортни системи.“ И колко щети ще бъдат нанесени ще зависи от това колко точно водород ще бъде освободен през следващите десетилетия и дали имаме или не инструментите да измерим това изтичане.

Измерване на водородните емисии

Докато парникови газове като въглероден диоксид се задържат в атмосферата в продължение на стотици години, водородът издържа само няколко десетилетия и въпреки относително краткия си живот, водородът е невероятно мощен.

Нормалните мерки, които анализират въздействието на газовете в атмосферата (като CO2), обикновено се фокусират върху тяхното дългосрочно въздействие, в рамките на около сто години.

Но учените от EDF казват, че тази дългосрочна гледна точка прикрива действителното въздействие на изтичането на водородни молекули, което има забележително силни ефекти през десетилетията, когато присъства в атмосферата. Тези конвенционални показатели маскират „истинското въздействие на водорода през десетилетията, в които той влияе върху климата, осигурявайки неточното възприятие, че затоплящите ефекти на водорода са много по-малки, отколкото всъщност са“.

Освен всичко това, проучването казва, че няма начин да се онагледи колко водород в момента е изтекъл в атмосферата. Текущи данни за нивата на изтичане в процеса на производство и разпространение на водород почти не съществуват:  „Общото количество емисии (напр. изтичане, вентилиране и продухване) в настоящите водородни системи остава неизвестно, тъй като напълно липсват емпирични данни за нивата на изтичане от специфична инфраструктура (като електролизатори, тръбопроводи, превозни средства и хранилища).“

И търговската технология, необходима за записване и измерване на такава информация, е също толкова оскъдна.

Въпреки че тези проблеми присъстват във всички форми на (така наречения) чист водород, те са особено важни за „синия“ базиран на метан водород, който трябва да вземе предвид емисиите, свързани с производството на горивото, както и изтеклите водородни молекули. „Синият водород е обект на допълнителни въздействия върху енергийния баланс поради остатъчните емисии на CO2, както и емисиите на метан от веригата на стойността на доставките на природен газ.“

„Въпреки че е необходима повече работа за оценка на въздействието на затоплянето на водородните емисии за конкретни случаи на крайна употреба и пътища на веригата на стойността, ясно е, че водородните емисии имат значение за климата и изискват допълнително внимание от учени, индустрия и правителства.“

Целият доклад може да бъде прочетен тук.

Друго проучване, също загрижено за изтичането на водород, особено в домове и сгради, може да бъде намерено тук.