Значимость использования "зеленого" водорода в Казахстане

Размещено на http://www.allbest.ru/

Значимость использования «зеленого» водорода в Казахстане

Аманиязова Г.Д., Жумурова А.К., Тасболатова А.А., Утебалиева Д.Б., Салкынбаева Ф.Д., Досумбекова А.К.

Аннотация

В статье рассматриваются значимость использования альтернативных источников энергии. Водород - энергия будущего. Зеленый водород образуется из возобновляемых источников энергии, когда электрический ток проходит через воду, разделяя молекулы водорода и кислорода. Этот процесс не приводит к образованию углекислого газа, но в настоящее время таким образом производится менее 0,1% мирового производства водорода.

Ключевые слова: водород, зеленый водород, ветропарк, себестоимость, энергетика. энергия водород электрический ток

Abstract

Amaniyazova G.D., Zhumurova A.K., Tasbolatova A.A., Utebalieva D.B., Salkynbaeva F.D., Dosumbekova A.K.

THE IMPORTANCE OF USING GRN HYDROGEN IN KAZAKHSTAN

The article discusses the importance of using alternative energy sources. Hydrogen is the energy of the future. Green hydrogen is formed from renewable energy sources when an electric current passes through water, separating hydrogen and oxygen molecules. This process does not lead to the formation of carbon dioxide, but currently less than 0.1% of the world's hydrogen production is produced in this way.

Keywords: hydrogen, green hydrogen, windfarm, cost, energy.

Возобновляемые источники энергии стали альтернативой углеводородам, но они до сих пор составляют небольшой процент от всего объема производимой энергии в мире. На сегодняшний день, на уголь и природный газ в мире приходится свыше 50% от общего объема. Доля получаемой энергии от гидросооружений составляет - 16 %, ядерной - 10 %. На ветровую и солнечную энергию приходится всего лишь 5 и 2,6 % соответственно.

Зеленый водород - это понятие, которое относится к производству водорода с использованием возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, с минимальным уровнем выбросов парниковых газов.

Водород (Иг) является одним из наиболее распространенных элементов во Вселенной и может быть использован в качестве энергетического носителя. Традиционные методы производства водорода, такие как парогазовая переработка угля или паровая переработка природного газа, связаны с выбросами парниковых газов, особенно диоксида углерода (CO2).

Однако при производстве зеленого водорода используются возобновляемые источники энергии для разделения воды (Н2О) на водород и кислород. Например, это может быть электролиз с использованием солнечных или ветровых электростанций. При использовании энергии, полученной из этих источников, зеленый водород не генерирует выбросы парниковых газов, что делает его экологически более чистым вариантом водорода.

Зеленый водород является важным элементом в стремлении к устойчивому развитию и снижению выбросов парниковых газов.

Однако путь к водородной экономике дело непростое. И в этом вопросе важно определиться с технологией, которая будет использоваться при производстве "зеленого" водорода. Самой собой технология должна позволять производить топливо максимально дешево, но при этом, не нанося ущерба экологии.

Современный уровень техники электрохимического получения водорода делает этот метод достаточно экономичным для производства небольших количеств водорода, к качеству которого предъявляются высокие требования. Для того чтобы электролиз воды стал конкурентоспособным процессом и удовлетворял крупных потребителей водорода, а также для обеспечения его экономичности в решении проблем водородной энергетики, необходимо развивать и существенно совершенствовать технологию электролиза, снижать себестоимость электролитического водорода до уровня, не превышающего этот показатель при других методах его производства. При этом необходимо решить ряд сложных технических и экономических задач. Наибольшее значение из них имеют:

снижение удельных затрат электрической энергии на получение водорода и увеличение коэффициента полезного использования энергии, затрачиваемой на электролитическое разложение воды

увеличение единичной мощности электролизёров и повышение надежности их работы

снижение удельных капитальных вложений для организации крупного производства водорода электролитическим разложением воды.

Условия для производства электроэнергии и водорода оптимальны в Казахской степи. Здесь большие незаселенные территории. На обширных степных участках и высокогорных плато круглый год дует сильный и постоянный ветер. Солнечное излучение намного интенсивнее, чем, например, в Центральной Европе. Кроме того, Казахстан идеально подходит для того, чтобы играть центральную роль на будущих глобальных рынках водорода, поскольку страна Центральной Азии находится между основными рынками в ЕС и крупными промышленно развитыми странами Восточной Азии.

Нам необходим доступ к инвестиционным площадкам, которые не используются в сельском хозяйстве, а также доступ к воде. Еще один немаловажный фактор - это экспортный потенциал региона. Отсюда удобнее производить экспорт полученного водорода любым видом транспорта. То есть здесь сложилась удачная комбинация нескольких факторов.

Транспортировать водород в его природном состоянии нельзя, только по водородной трубе, которой сегодня фактически не существует. При этом водород можно переработать в аммиак, который гораздо проще транспортировать в цистернах. И уже на месте приемки планируется перерабатывать аммиак обратно в водород - это сравнительно легкий химический процесс.

Еще один важный вопрос в использовании зеленого водорода - это его хранение и транспортировка. Для производителя водорода важно иметь крупные резервуары для его хранения. К тому же нужно будет определиться с тем, это будет газообразная форма или сжиженная. Проблема в том, что традиционные трубопроводы, которые используются при экспорте метана не подойдут для транспортировки водорода. Еще одна особенность водорода - он очень огнеопасен на воздухе, а значит, техника безопасности на водородных производствах должна быть почти на уровне АЭС.

Сегодня не смотря на то, что популярность чистого водорода растет по всему миру, себестоимость его «добычи» по-прежнему очень высока. Сей факт пока не дает возможности хоть сколько-либо рассуждать о реальных выгодах от его производства. Но как считают эксперты в будущем с упрощением технологий, затраты на получение зеленого водорода снизятся на столько, что он сможет конкурировать по цене с газом и нефтью.

Учитывая мировой энергетический кризис, можно предположить, что водородная гонка продолжится в ближайшее десятилетие, и Казахстану нужно не упустить возможность занять эту нишу. Особенно это становится актуальным сейчас, когда республика испытывает проблемы с каналами экспорта своих энергоносителей в Европу.

Список литературы

1. Водородный кластер планируют создать на Сахалине

2. Invest in the Green Economy: Hydrogen Stocks to Watch.

3. Митрова Т., Мельников Ю., Чугунов Д. Водородная экономика - путь к низкоуглеродному развитию // Центр энергетики Московской школы управления Сколково, 2019.

Размещено на Allbest.ru