Дослідники з Прінстонського університету та Національної асоціації океанічних і атмосферних досліджень встановили порогові значення для викидів водню, перевищення яких посилить кліматичні зміни протягом десятиліть.
В атмосфері водень реагує з гідроксильним радикалом ОН замість метану, що призводить до його накопичення в атмосфері, повідомляє Phys.org.
Як відомо, метан є потужним парниковим газом, що збільшує потепління клімату більш ніж у 80 разів за перші 20 років у порівнянні з вуглецем.
Дослідники підкреслили, що водень розглядають як паливо майбутнього. Проте його витоки створюють багато екологічних і технологічних проблем, що можуть навіть перевищити вплив викопного палива. Необхідні рішення все ще відсутні.
Вони виявили, що ризик заподіяння шкоди зростає при методах виробництва водню з використанням метану як сировини. Це підкреслює критичну потребу в управлінні та мінімізації викидів від виробництва водню.
Зазначається, що гідроксильний радикал відіграє вирішальну роль у виведенні з атмосфери таких парникових газів, як метан і озон. В атмосферу потрапляє обмежена кількість цієї речовини. Чим більше водню потрапляє в атмосферу, тим більше в ній накопичуватиметься метану. Це посилить нагрівання планети.
"Якщо ви зараз викинете трохи водню в атмосферу, це призведе до прогресивного накопичення метану в наступні роки, — сказав один з авторів дослідження Маттео Бертаньї. – Попри те, що водень живе в атмосфері лише близько двох років, через 30 років ви все одно матимете зворотний зв’язок із метаном від цього водню".
Дослідники виявили, що для “зеленого” водню критичний поріг витоків сягає 9%. Тобто якщо понад 9% виробленого "зеленого" водню витече в атмосферу – чи в точці виробництва, чи під час транспортування, чи будь-де вздовж ланцюжка створення вартості – кількість метану в атмосфері збільшиться протягом наступних кількох десятиліть. Це скасує деякі кліматичні переваги відмови від викопного палива.
Автори дослідження підкреслили, що для “блакитного” водню, який виробляється шляхом риформінгу метану з подальшим уловлюванням і зберіганням вуглецю, поріг викидів ще нижчий. Адже під час виробництва створюються витоки метану. Якщо рівень витоку метану сягає 0,5% – критичний поріг витоків водню становить 4,5%.
Дослідники підкреслили важливість часового масштабу, в якому розглядається вплив водню на метан в атмосфері.
За словами Бертаньї, в довгостроковій перспективі (наприклад, протягом століття) перехід на водневу економіку, ймовірно, принесе переваги для клімату, навіть якщо рівень витоку метану та водню буде достатньо високим. З часом концентрація газу в атмосфері досягне нової рівноваги, і перехід на водневу економіку продемонструє свої кліматичні переваги. Але перш ніж це станеться, потенційні найближчі наслідки витоків водню можуть призвести до непоправної екологічної та соціально-економічної шкоди.
Він наголосив, що перехід на водневе паливо має враховувати контроль витоків водню та метану. Труднощі процесу повʼязані з тим, що водень – маленька молекула яку важко контролювати та вимірювати. Управління його викидами, ймовірно, вимагатиме від дослідників розробки кращих методів відстеження втрат водню в ланцюжку створення вартості.
"Якщо компанії та уряди серйозно планують інвестувати гроші в розвиток водню як ресурсу, вони повинні переконатися, що роблять це правильно та ефективно", – сказав науковець.
Нагадаємо, розвиток водневого сектору вимагатиме мінімізації витоків Н2, щоб зберегти максимальні кліматичні переваги. Хоча він не має прямого впливу на клімат, його взаємодія з іншими забруднювачами приблизно в 11 разів перевищує вуглекислий газ у 100-річнимому потенціалі глобального потепління.
Як повідомляла ЕкоПолітика раніше, дослідження уряду Великобританії показали, що протягом 100-річного періоду часу тонна водню в атмосфері нагріє Землю приблизно в 11 разів більше, ніж тонна CO2, з невизначеністю ± 5.
