Производство голубого водорода связано с проблемой грязного (природного) газа

Будущее автомобилей может быть электрическим, но некоторые автопроизводители страхуют свои ставки на батареи с помощью водородных топливных элементов. Несмотря на то, что общая инфраструктура еще меньше, чем у электромобилей с батарейным питанием, водородные автомобили имеют некоторые неотъемлемые преимущества. Однако, как и аккумуляторы для электромобилей, водородная технология настолько чиста, насколько она питает. И, согласно новому исследованию, этот источник не так чист, как многие думают.

Как природный газ превращается в водород для автомобилей

На первый взгляд автомобиль на водородных топливных элементах кажется довольно экологичным. Ведь единственным его выбросом является вода. Однако водород в топливном элементе должен откуда-то поступать. Но хотя водород является самым распространенным элементом во Вселенной, он обычно химически связан с другими элементами. И разрыв этих связей требует значительных усилий и энергии, что, в зависимости от процесса, означает значительные выбросы.

В США основным методом производства водорода является риформинг природного газа, который включает в себя несколько различных реакций, сообщает Министерство энергетики. Паровой риформинг, также известный как «риформинг метана», заключается в реакции метана с высокотемпературным паром с образованием монооксида углерода (CO) и водорода. Частичное окисление включает реакцию метана с меньшим, чем идеальное, количеством кислорода, снова образуя CO и водород. Наконец, реакция конверсии водяного газа превращает монооксид углерода в водород с использованием большего количества пара, попутно образуя диоксид углерода (CO2).

При производстве водорода таким образом получается так называемый «серый водород». Но если вы улавливаете CO2, он называется «голубым водородом».

Чище сжигать природный газ, чем превращать его в голубой водород для автомобилей, говорится в новом исследовании

Последние новости:многие видят в водороде будущее чистой энергии. Но то, как промышленность стремится производить его, будет хуже для климата, чем сжигание природного газа, говорится в новом исследовании. https://t.co/5xFUVoAYZF

— Нью-Йорк Таймс (@nytimes) 12 августа 2021 г.

На первый взгляд электромобили, работающие на голубом водороде, совершенно чисты; в конце концов, они только выделяют воду. Но в то время как использование водорода является экологически чистым, реформирование природного газа никоим образом не является таковым. А согласно рецензируемому исследованию, недавно опубликованному в журнале Energy Science &Engineering , этот процесс более опасен, чем может показаться на первый взгляд.

Исследователи провели анализ жизненного цикла, чтобы определить все выбросы, связанные с производством голубого водорода. Это означает суммирование не только CO2, выделяемого при добыче природного газа, но и CO2, выделяемого в процессе риформинга, сообщает New York Times. объясняет. В конце концов, запуск всех этих реакций требует значительного количества энергии, не все из которых чистые. Кроме того, в процессе добычи неизбежно выделяется небольшое количество метана. А метан в 86 раз более эффективен, чем CO2, с точки зрения согревающего потенциала, Autoblog. примечания.

В итоге исследователи пришли к выводу, что «выбросы парниковых газов от голубого водорода все же больше, чем от простого сжигания природного газа». И хотя голубой водород чище, чем серый водород, общий объем выбросов парниковых газов при его использовании ниже всего на 18–25 %.

Есть ли более экологичные методы производства?

Все это звучит как серьезный удар по водородным автомобилям, особенно в США. Однако это не обязательно так.

Во-первых, стоит помнить, что электромобиль на водородных топливных элементах производит меньше выбросов при эксплуатации, чем автомобиль внутреннего сгорания. Проблема здесь не в самом водороде, а в методе его получения. И это значительно варьируется в зависимости от планеты.

Например, водород, используемый в прототипе гоночного автомобиля Toyota Corolla, не является «голубым водородом». Вместо этого это «зеленый водород», производимый исключительно за счет использования возобновляемых источников энергии; в данном случае солнечная энергия. И зеленый водород — это не какая-то мелкая несбыточная мечта. Китай и Германия недавно открыли заводы по производству зеленого водорода, использующие энергию ветра и солнца. Shell управляет последним, который производит водород посредством электролиза воды, а не риформинга природного газа, Электроэнергия объясняет.

Говоря о Shell, она также сотрудничает с Mercedes-Benz, чтобы открыть водородные заправочные станции для грузовиков и автомобилей. Эти станции, вероятно, будут использовать зеленый водород, произведенный на немецком заводе. Если это так, то в целом полуприцепы Mercedes будут значительно чище, чем любая альтернатива с дизельным или бензиновым двигателем.

Таким образом, хотя автомобили с синим водородом не являются идеальным решением для окружающей среды, это не означает, что водород сам по себе является плохим выбором. Это просто означает, что продюсерские компании должны навести порядок в своих действиях.

Следите за новостями от MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.