Парадокс на добрите намерения: В САЩ ще добиват чист водород с природен газ
Джо Байдън одобри 7 регионални водородни хъба, които ще получат 7 млрд. долара федерално финансиране.
Целта е да се стимулира развитието на т.нар. "чист" водород.
Произведен по начин, който не генерира големи емисии на парникови газове, той може да бъде важен инструмент за декарбонизиране на особено сложни сегменти на икономиката, като например тежкотоварния транспорт, пише CNBC.
"Чистият водород може да прави почти всичко: да захранва камиони, автобуси и самолети; да отоплява домове и да наторява посеви; да трансформира корабоплаването и да изчисти американската производствена индустрия", заяви Дженифър Гранхолм, ръководител на Министерството на енергетиката на САЩ, докато обявяваше избора на хъбове по-рано този месец.
Два от седемте хъба планират да използват изключително възобновяема енергия. Останалите залагат на комбинация от възобновяеми енергийни източници, ядрена енергия и природен газ с улавяне и съхранение на въглероден диоксид.
Какъв обаче е смисълът от финансиране на програма за борба с климатичните промени с федерални средства, ако в нея се използва природен газ – изкопаемо гориво?
Единственият начин производството на водород от природен газ– наричано в индустрията "син водород", да се отрази положително на климата, е внимателно изпълнение и изключително строг надзор от федералното правителство.
"Съществуват рискове от изтичане на метан, което означава рискове за климата и замърсяване на въздуха. Поради това бяхме доста разочаровани, че в хъбовете се разчита толкова много на синия водород", каза Рейчъл Фахри, ръководител на политиката за водорода в Съвета за защита на природните ресурси.
"Това са хъбове, които са под прекия надзор на Министерството на енергетиката. Така че то има огромна, огромна роля да изисква от тези проекти да улавят въглерода в много висока степен, да сведат до минимум доказуемото изтичане на метан, да се предпазят от вреди за здравето и да спазват правилата в оборудването за улавяне на въглерод", допълва Фахри пред CNBC.
Всичко зависи от начина на произвеждане
Когато водородът се използва в горивна клетка за производство на електроенергия, единственият страничен продукт е водата. При производството на енергия от водород по този начин не се образува въглероден диоксид - един от основните парникови газове, причиняващи глобалното затопляне. Освен това, е средство за съхраняване на енергия, така че да може да се транспортира или използва по-късно. Водородът в природата съществува предимно свързан с други атоми, така че производството на чист водород, който да се използва в някое от тези решения за декарбонизация, изисква разделяне на молекулите.
Въздействието на разделянето на тези молекули върху климата варира драстично.
Водородът може да бъде произведен чрез разделяне на водата, H2O, с помощта на много електричество и машина, наречена електролизер. Ако електроенергията, която се използва за захранване на електролизера, идва от източници, които не отделят емисии на парникови газове, като вятърни турбини или слънчеви електроцентрали, тогава водородът, който излиза от електролизера, може да бъде полезен от гледна точка на климата. В същото време производството на водород с електролизер, захранван с електроенергия от въглища или други изкопаеми горива, не е "чисто" по никакъв показател, обяснява CNBC.
"Има проучвания, които показват, че ако използвате електролизатор с електричество от мрежата, бихте могли да увеличите повече от два пъти въглеродния интензитет на съществуващия днес сив водород, в зависимост от това къде го произвеждате. Ако го пускате от мрежа, която не разполага с екологично чисто електричество, тогава това също няма да се счита за екологично чист водород", казва пред CNBC Емили Кент, която ръководи обществената политика и образованието за водорода в мозъчния тръст с нестопанска цел Clean Air Task Force.
Природният газ също е източник на водород. Той е предимно метан, а всяка молекула метан е въглероден атом, свързан с четири водородни атома.
Понастоящем 95% от водорода, произвеждан в САЩ, се получава от енергоемък процес на разделяне на природния газ с пара с много висока температура, според данни на Министерството на енергетиката. При производството на водород по този начин, наричано разговорно "сив водород", се отделят емисии на въглероден диоксид, които допринасят за изменението на климата.
Как може водород, произведен от природен газ, да бъде "чист"?
Това е въпрос на дефиниция.
"Думата "чист" е нещо като думата "натурален" за храните - за всеки означава нещо различно", категорична е Емили Кент.
Федералното правителство мисли за производството на водород в технологично неутрален смисъл, казва Фахри. "Така че всяка технология - получена от изкопаеми горива, чрез електролиза на вода, чрез биомаса - може технически да се счита за "чиста", стига да отговаря на определен лимит на въглеродните емисии".
В закона инфраструктурата, откъдето идва финансирането на водородните хъбове, изрично се изисква два от избраните хъбове да бъдат разположени в региони, богати на природен газ. (В него също така се казва, че единият хъб трябва да използва изкопаеми горива с улавяне на въглерод, другият ядрена енергия, третият- възобновяема).
За да се произвежда водород от природен газ, трябва да има високи нива на улавяне, ограничени изтичания на метан нагоре по веригата за доставка на природен газ, а източникът на електроенергия, използван в процеса на улавяне, трябва да бъде с ниски или нулеви емисии.
"Минимизирането на емисиите в тези три ключови области може да доведе до нисковъглероден водород от природен газ", допълва Кент пред CNBC.
"Понастоящем синият водород се произвежда в много малък мащаб в САЩ", коментира Шон Хайнрът, директор в Ernst&Young в EY-Parthenon. Именно това се опитва да промени правителството с програмата си за водородни хъбове и данъчния кредит за производство.
Този процес ще отнеме време, убеден е Хайнрот.
"Според федералното правителство, ако гарантирате, че проектите имат много висок дял на улавяне на въглерод - поне 90% и проверимо свеждат до минимум изтичането на метан до по-малко от 1%, всъщност много по-малко от 1%, и въвеждат предпазни мерки за замърсяването на въздуха, тогава технически това е проект, който може да има някаква добросъвестност по отношение на климата", смята Фахри.
"Но остава въпросът дали от проектите действително ще се изисква да постигнат тези високи стандарти?"
Има вредни емисии – няма финансиране
Парите, които Министерството на енергетиката отпуска на седемте хъба, не се предоставят под формата на аванс.
Например 925-те милиона долара, които бяха отпуснати на водородния хъб "Heartland", не са директно плащане, заяви Том Оукланд, ръководител на енергийните изследвания и разработки в Министерството на търговията на Северна Дакота. Парите от федералното правителство ще бъдат разпределени като компенсации за проектите, когато те бъдат изградени, уточни Оукланд пред CNBC.
Водородният хъб "Heartland", който ще включва Монтана, Северна Дакота, Минесота и Уисконсин, се ангажира да изразходва 3 долара за всеки 1 долар от федералното финансиране, което получава.
Водородните хъбове са в много ранен етап на планиране и ще трябва да доказват своята легитимност, заяви Алекс Кайзер, старши вицепрезидент на организацията с нестопанска цел EFI Foundation, която се занимава с енергийния преход.
"На всеки етап ще трябва да отговарят на определени технически, икономически и обществени изисквания, за да получат финансиране. И едно от тези технически изисквания е профилът на емисиите", заяви Кайзер пред CNBC. "Ако даден проект иска да получи финансиране в рамките на първата фаза, той трябва да докаже, че може да отговори и да спази тези изисквания, в противен случай, по моя преценка, няма да получи бъдещо финансиране."
Организациите за наблюдение на климатичните промени ще продължат да настояват Министерството на енергетиката да бъде по-прозрачно, отколкото досега.
"Има липса на информация. Министерството не е споделяло много по време на целия този процес, така че, движейки се напред, ние се нуждаем от засилване на обмена на информация и прозрачността, особено когато тези проекти започнат да се оформят", казва Фахри. "Много е важно гражданското общество да има думата за това как ще се изразходват тези големи публични средства за проектите."
Друг инструмент на федералното правителство, с който се определя развитието на чистата водородна индустрия в САЩ, е данъчният кредит за производство на водород. Ако водородът се произвежда без да се отделят въглеродни емисии, максималният размер на данъчния кредит е 3 долара на килограм водород. Размерът на кредита намалява пропорционално с генерирането на парникови емисии, допълва CNBC.