Изтичането на водород всъщност може да влоши изменението на климата

Президентът на САЩ Джо Байдън задели 8 милиарда долара (11 милиарда долара) за изграждане на поне четири „водородни хъба“, където ще се произвежда и използва гориво, а щатите се подготвят да се конкурират. Компаниите за комунални услуги в САЩ, които сега доставят природен газ, го виждат като спасител, като обявиха повече от две дузини пилотни проекти за водород през последните две години.

„Сега се вземат решенията и се харчат парите“, каза г-жа Око. “Можем да предвидим този проблем сега, така че да не се превърне в проблем.”

Тя и други, които вдигат тази тревога, настояват, че няма причина да се отказват от водорода. Напротив, мощността за улавяне на топлина на водорода означава, че всяка бъдеща система за генериране, разпределение и използване на газ трябва да бъде изградена, за да се сведе до минимум изтичането.

„Поддържане на ниски нива на изтичане на водород“

„Има голям потенциал в използването на водород за спестяване на много емисии на въглероден диоксид, но наистина е важно да се намали степента на изтичане на водород“, каза Никола Уоруик, водещ автор на проучването в Обединеното кралство и изследовател в Националния център за атмосферни науки, Университета на Кеймбридж.

Водородната индустрия признава проблема, въпреки че компаниите не са съгласни относно потенциалния обхват. Дейв Едуардс от компанията за промишлени газове Air Liquide каза, че ефектите от изтичането на водород в атмосферата се очаква да бъдат много по-малко от традиционните горива, които заменят. Движението на автомобили и камиони с водородни горивни клетки би имало по-малко въздействие върху атмосферата, отколкото използването им на бензин и дизел, дори ако системата за производство и разпространение на този водород изтече.

„Това не означава, че все още не е голямо, това не означава, че не е нужно да знаем повече, но първото ни впечатление е, че е много, много по-малко“, каза той. каза г-н Едуардс, директор на компанията и нейната водещ защитник на водорода в Съединените щати. Изтичането на водород, каза той, “са управляеми проблеми за решаване”.

Водородът има големи предимства като чисто гориво. Изгорете водород в турбина и тя ще произвежда електричество без въглероден диоксид. Пуснете го през горивна клетка и той ще генерира електричество с водна пара като единствен отработен газ. За разлика от слънчевата и вятърната енергия, тя може да се съхранява в големи количества, когато е необходимо. Докато по-голямата част от водорода, произвеждан днес, се извлича от природен газ, в процес, който освобождава въглероден диоксид, той може също да бъде отделен от водата с помощта на възобновяема енергия, с нулеви емисии, но въглероден диоксид кислород.

Водородът може лесно да премине през оборудването

Но въпреки всичките си предимства, водородът може лесно да преминава през оборудване, предназначено да съдържа по-големи молекули като метан в природния газ.

След като избяга, голяма част от изпускащия се водород ще се абсорбира от почвените микроби. Част от това, което остава във въздуха, ще реагира с вещество, което помага за отстраняването на метана от атмосферата. Това е проблем, защото метанът сам по себе си е мощен парников газ, с повече от 80 пъти по-голям потенциал за глобално затопляне от въглеродния диоксид за 20 години. Реакцията между водорода и това вещество – известно като хидроксилен радикал или OH – оставя по-малко OH на разположение за реакция с метан. Така метанът, влизащ в атмосферата, ще се задържи по-дълго и ще причини повече щети, отколкото ако нямаше водород.

Изтичането на водород има и други затоплящи ефекти. В тропосферата, най-близкия до земята атмосферен слой, той предизвиква верига от химични реакции, които произвеждат повече озон, друг парников газ и ключов компонент на смога. Много по-високо в стратосферата водородът причинява увеличаване на водните пари, което има цялостния ефект на улавяне на повече топлинна енергия в атмосферата.

Тези реакции се проявяват за кратък период от време – няколко години. Излишният въглероден диоксид, от друга страна, натрупва атмосферната топлина в продължение на векове. Но с бързото повишаване на температурите по света, учените казват, че краткосрочните двигатели на изменението на климата не могат да бъдат пренебрегнати.

„Тези десетилетия имат значение“, каза Стивън Хамбург, главен научен директор на EDF. Неговата група се опита да повдигне въпроса за потенциала за затопляне на водорода пред всеки, който слуша, информирайки академичните среди, бизнеса и Министерството на енергетиката на САЩ. Неговата колежка г-жа Оцко смята, че досега се е срещнала с около 200 души. За EDF това е логично продължение на работата на групата, насочена към привличане на общественото внимание към краткосрочните замърсители на климата като метан и черен въглерод, които често се пренебрегват при вниманието, отделено на въглеродния диоксид.

Рецепта за течове

Много компании за комунални услуги експериментират със смесване на водород в съществуващите си газопроводи, разпръснати мрежи, които захранват всичко – от електроцентрали до домакински печки.

За г-н Хамбург това е рецепта за течове. Той също така предупреждава, че масовото производство на водород от изкопаеми горива може дори да доведе до краткосрочно увеличаване на затоплянето, ако системите за производство и транспорт на водород изпускат достатъчно водород и метан. Винаги би имало дългосрочна полза от намаляването на емисиите на въглероден диоксид. Но за период от десетилетие или две, пропускаща водородна система, базирана на изкопаеми горива, може да причини повече затопляне от статуквото.

„В продължение на няколко десетилетия може да сте по-зле – това е много правдоподобно“, каза г-н Хамбург.

Проблемът не е спрял газовите комунални услуги да проучват проекти за смесване на водород. Но това може да стане едно от нещата, които тези проекти разглеждат. Калифорнийска обществена служба PG&E обяви плановете си миналия месец да изпробва различни смеси от водород и природен газ в специална тръбопроводна система, отделена от обичайната газопреносна мрежа на компанията, като смесите се изгарят в електроцентрала южно от Сакраменто. PG&Говорителят на E Мелиса Суботин каза, че проектът на компанията “Водород до безкрайност” ще проучи потенциала за течове.

„Трябва да се проведат обширни изследвания, за да се разбере осъществимостта на инжектиране на водород в газопроводна система“, пише тя в имейл.

Икономиката на водород, пронизана от течове, само би подкопала собствената си ефективност, каза Хамбург, нанасяйки по-малко удар върху изменението на климата, отколкото би могъл. Защитниците на чистата енергия посочват как изтичането на метан от кладенци и тръбопроводи за природен газ – течове, за които е доказано, че са много по-широко разпространени, отколкото се смяташе някога – са подкопали някои от ползите от преместването на електроенергия от електроцентралите от въглища към газ. Те не искат това да се случи с водорода.

„Рискуваме да изградим нова инфраструктура, която по същество ще повтори всички тези минали щети“, каза Джули Макнамара, заместник-директор по политиката по климата и енергетиката в Съюза на загрижените учени. “Нямаме време или лукс да грешим.”

Блумбърг

Add Comment