Защо розовият водород, произведен с помощта на ядрена енергия, може да играе голяма роля

от Тесла Илон Мъск към председателя на Европейската комисия Урсула фон дер Лайен, през последните няколко години много известни имена говорят за ролята, която водородът може или не може да играе в преминаването на планетата към по-устойчиво бъдеще.

Мъск има изрази скептицизъм относно полезността на водорода, но мнозина смятат, че той може да помогне за намаляване на емисиите в редица сектори, включително транспорта и тежката промишленост.   

Въпреки че има голям шум около водорода и значението му като инструмент за осигуряване на нисковъглеродно бъдеще - тема, която се генерира много дебат през последните месеци — по-голямата част от производството му все още се основава на изкопаеми горива.

Наистина, според а Доклад за проследяване за септември 2022 г от Международната агенция по енергетика, производството на водород с ниски емисии през 2021 г. представлява по-малко от 1% от световното производство на водород.

Ако трябва да има някаква роля в планирания енергиен преход, тогава производството на водород трябва да се промени в доста голяма степен.   

„Първото нещо, което трябва да се каже, е, че водородът всъщност не съществува естествено, така че трябва да се произвежда“, каза Рейчъл Ротман, съдиректор на Grantham Center for Sustainable Futures в Университета на Шефилд.

„Има голям потенциал да ни помогне да декарбонизираме занапред, но на първо място трябва да намерим нисковъглеродни начини за производството му“, каза тя, добавяйки, че различните методи на производство са „обозначени с различни цветове“.

„Около 95% от нашия водород днес идва от парно преобразуване на метан и има голям свързан въглероден отпечатък, и това е така нареченият „сив“ водород“, каза Ротман пред CNBC.

Сивият водород е, според енергийната фирма Национална мрежа, „създадено от природен газ или метан“. Той казва, че парниковите газове, свързани с процеса не са заловени, оттук и въглеродният отпечатък, за който говори Ротман.

Доминирането на такъв метод е очевидно в противоречие с нетните нулеви цели. В резултат на това набор от източници, системи и цветове на водород сега се предлагат като алтернативи.

Те включват зелен водород, който се отнася до водород, произведен чрез възобновяеми източници и електролиза, с електрически ток разделяне на водата на кислород и водород.

Синият водород, от друга страна, показва използването на природен газ - изкопаемо гориво - и използването и съхранението на въглероден диоксид. Имало е a зареден дебат около ролята, която синият водород може да играе в декарбонизацията на обществото.

Освен синьото и зеленото, друг цвят, който привлича вниманието, е розовият. Подобно на зеления водород, неговият процес включва електролиза, но има ключова разлика: розовият използва ядрена енергия.

„Ако разделите … вода, получавате водород и кислород“, каза Ротман. „Но разделянето на водата изисква енергия, така че това, което представлява розовият водород, е разделянето на водата с помощта на енергия, която идва от ядрена енергия.“

Това означава, че „цялата система е с ниско съдържание на въглерод, защото... няма въглерод във водата... но източникът на енергия също е с много ниско съдържание на въглерод, защото е ядрен“.

Наред с електролизата, Ротман отбеляза, че ядрената енергия може да се използва и с нещо, наречено термохимичен цикъл.

Това, обясни тя, използва много високи температури, за да раздели водата на кислород и водород. 

Розовият водород вече има някои потенциално значими поддръжници. Те включват EDF Energy, която представи идеята за производство на водород в Sizewell C, атомна електроцентрала с мощност 3.2 гигавата, планирана за Обединеното кралство

„В Sizewell C проучваме как можем да произвеждаме и използваме водород по няколко начина“, каза той казва уебсайтът на фирмата. „Първо, това може да помогне за намаляване на емисиите по време на строителството на електроцентралата.“

„Второ, след като Sizewell C заработи, ние се надяваме да използваме част от топлината, която генерира (заедно с електричество), за да произвеждаме водород по-ефективно“, добавя той.

EDF Energy, която е част от мултинационалната EDF Group, се казва в изявление, изпратено до CNBC: „Водородът, произведен от ядрена енергия, може да играе съществена роля в енергийния преход.“

Компанията също така призна, че има предизвикателства пред сектора и неговото развитие.

„Водородът в момента е сравнително скъпо гориво и затова основното предизвикателство за нисковъглеродния електролитен водород, независимо дали е произведен от възобновяема или ядрена енергия, е да се намалят разходите за производство“, се казва в него.

Това изискваше „подкрепящи политики, които насърчават инвестициите в ранни проекти за производство на водород и насърчават потребителите да преминат от изкопаеми горива към нисковъглероден водород“.

„Разрастването на пазара за нисковъглероден водород ще доведе до икономии от мащаба и „учене чрез правене“, което ще помогне за намаляване на производствените разходи.“

Въпреки че има вълнение относно ролята, която ядрената енергия може да играе в производството на водород и по-широкия енергиен преход – МАЕ, например, казва, че ядрената енергия има „значителен потенциал да допринесе за декарбонизацията на енергийния сектор“ – разбира се, че не е предпочитана от всички .

Критиците включват Грийнпийс. „Ядрената енергия се рекламира като решение на нашите енергийни проблеми, но в действителност е сложна и изключително скъпа за изграждане“, казва екологичната организация. „Също така създава огромни количества опасни отпадъци.“

Многоцветно бъдеще?

По време на интервюто си за CNBC, Ротман от университета в Шефилд говори за по-голямата картина и ролята, която могат да играят различните видове водород. Можем ли някога да видим време, когато нивото на синия и сивия водород спадне до нула?

„Зависи колко дълга времева рамка разглеждате“, каза тя, добавяйки, че „в един идеален свят те в крайна сметка ще паднат много ниско“.

„В крайна сметка в идеалния случай се отървем от целия си сив водород, защото сивият водород има голям въглероден отпечатък и трябва да се отървем от него“, каза Ротман.

„Тъй като подобряваме улавянето и съхранението на въглерод, може да има място за син водород и това все още предстои да бъде оценено, в зависимост от … развитието там.“

„Розовото и зеленото, за които знаем, трябва да има място, защото там наистина получавате ниско съдържание на въглерод [водород] и знаем, че трябва да бъде, възможно е да стигнете до там.“

Фиона Реймънт, главен учен в Националната ядрена лаборатория на Обединеното кралство - която, подобно на EDF Energy, е член на търговската асоциация Hydrogen UK - подчерта важността на наличието на набор от опции през следващите години.

„Предизвикателството на нетната нула не може да бъде подценявано; ще трябва да приемем всички източници на нисковъглеродно производство на водород, за да заменим зависимостта си от изкопаемите горива“, каза тя пред CNBC.

Въпреки че имаше много разговори за използването на цветове за разграничаване на различните методи за производство на водород, има и оживена дискусия дали изобщо трябва да съществува такава класификационна система.

„Това, което искаме, е нисковъглероден водород“, каза Ротман. „Знам, че има много объркване относно различните цветове и съм чувал някои хора да казват … „защо изобщо имаме цветовете, защо нямаме само водород и нисковъглероден водород?“

„И в крайна сметка нисковъглеродният бит е важен и както розовото, така и зеленото биха направили това.“