Чи зможе водень замінити електрику або газ?

Чимало європейських країн, що сильно залежать від газу, такі як Великобританія та Німеччина, могли б використовувати свою газову інфраструктуру для транспортування водню замість газу або разом з ним.

Більшість експертів зазначають, що, зокрема, для транспортного сектора, поряд з літій-іонними батареями буде потрібний водень через обмежену наявність рідких мінералів, необхідних для виготовлення батарей.

Крім того, виробництво літій-іонних акумуляторів для електромобілів є дуже енерговитратним: тільки при видобуванні літію викидаються тони CO2.

Для порівняння, викиди сучасних водневих автомобілів протягом життєвого циклу принаймні такі ж низькі, як і у електромобілів.

Сьогодні є кілька джерел видобутку промислового водню:

• завдяки методу парової конверсії з біогазу і викопних видів палива (природний газ);
• шляхом використання електроенергії з відновлюваних джерел для подальшого електролізу води.

З водню також можна отримати цілу низку палив із застосуванням надлишкової енергії відновлюваних джерел: синтетичні метан, метанол, гас і навіть синтетичний бензин, дизельне пальне та інші.
Україна має значний набір конкурентних переваг, які дозволяють їй стати великим виробником водню як для внутрішнього використання, так і для експорту до країн ЄС.
Однією з основних переваг є існування однієї з найбільших газопровідних систем, наявність достатньої кількості води, вітру та сонячного світла для електролізу, а також близькість до європейських споживачів.

За оцінками Інституту відновлюваної енергетики НАНУ, Української водневої ради та Українського інституту майбутнього, Україна має технічний потенціал для створення 500-700 ГВт потужностей на базі відновлюваної енергетики, що може забезпечити виробництво близько 500 млрд куб м (45 млн тон) водню щороку.

Україна активно обговорює питання створення “зеленого” водню, і хоча кілька інвестиційних проектів вже наявні, насправді жодних потужностей для його виробництва ще не створено.
У найближчі пʼять років такі потужності навряд чи з’являться, адже для цього потрібні не лише вільні потужності енергії з відновлювальних джерел, а й інфраструктура для транспортування, а для її підготовки потрібні додаткові капвкладення в існуючу. У той же час, біометан за своєю структурою не відрізняється від природного газу, і такі проекти можна масштабувати в найближчій перспективі.

Слід відмітити, що шляхом об’єднання виробництва біометану з виробництвом водню за допомогою електролізу (процес Power-to-Gas або P2G) можна отримати додаткові вигоди від зменшення викидів вуглецю, оскільки CO2, який залишається після збагачення біогазу, може бути використаний у процесі метанації водню. Таким чином, можна значно підвищить загальну ефективність обох процесів, а також кількість виробленого біометану.

Очікується, що використання біометану і водню буде розвиватися паралельно. За оцінками Gas for Climate, можлива реалізація сценарію повного заміщення природного газу у 2050 році біометаном та воднем у Європі. При цьому, внесок біометану буде переважати у виробництві тепла в будинках та на транспорті в якості моторного палива. Значення водню буде більше в промисловості та виробництві електроенергії. Зальний потенціал виробництва водню в ЄС складатиме 1710 ТВт∙год.