Исследования правительства Великобритании показали, что в течение 100-летнего периода времени тонна водорода в атмосфере нагреет Землю примерно в 11 раз больше тонны CO2 с неопределенностью ±5.
Он попадает в атмосферу из-за неизбежных утечек при хранении и транспортировке, сообщает New Atlas.
Хотя водород становится одним из ключевых орудий человечества в войне против выбросов углекислого газа, обращаться с ним нужно осторожно.
Водород можно использовать как чистый энергоноситель, ведь пропуск его через топливный элемент для производства электроэнергии образует только воду, как побочный продукт. Н2 несет гораздо больше энергии для заданного веса, чем литиевые батареи, и быстрее заполнить бак, чем заряжать аккумулятор.
Его использование поможет с декарбонизацией, например авиации, судоходства и дальнемагистральных грузоперевозок.
Когда водород выбрасывается в атмосферу, он может взаимодействовать с другими газами и парами, создавая мощный эффект потепления.
Новое исследование правительства Великобритании определило, что потенциал глобального потепления водорода (GWP) примерно вдвое ниже, чем считалось ранее.
Водород действует как парниковый газ
Водород продлевает срок жизни атмосферного метана, ведь реагирует с теми же тропосферными окислителями, которые "очищают" выбросы метана. Метан является невероятно мощным парниковым газом, который за первые 20 лет вызывает потепление примерно в 80 раз больше эквивалентной массы CO2. Однако гидроксильные радикалы в атмосфере очищают ее относительно быстро, в то время как CO2 остается в воздухе в течение тысяч лет. Поэтому CO2 хуже в долгосрочной перспективе.
Однако, когда присутствует водород, эти гидроксильные радикалы реагируют с водородом вместо метана. Существует меньше очистительных средств, поэтому происходит прямое повышение концентрации метана, и он остается в атмосфере дольше.
Также присутствие водорода увеличивает концентрацию как тропосферного озона, так и стратосферного водяного пара, усиливая эффект "радиационного воздействия", который также повышает температуру.
Как водород попадает в атмосферу
Второй отчет Frazer-Nash Consultancy показал, что основным путем попадания водорода в атмосферу является утечка.
При его хранении в баллоне со сжатым газом теряется от 0,12% до 0,24% в день. Он вытечет из труб и клапанов, потеряв примерно на 20% больше объема, чем метан, который сейчас проходит через муниципальные трубопроводы. Хотя, поскольку водород намного легче метана, этот больший объем равен лишь 15% от веса.
При транспортировке водорода в виде криогенной жидкости выкипание неизбежно. В среднем потери будут составлять около 1% в день.
Сейчас это выбрасывается в атмосферу.
Операции вентиляции и продувки в настоящее время распространены в течение жизненного цикла водорода. Они возникают во время электролиза, во время сжатия, во время заправки и во время процесса превращения в электричество через топливный элемент.
Там, где есть вентиляция или продувание, проценты, как правило, уменьшают то, что теряется из-за простой утечки. К примеру, предполагается, что текущие процедуры электролиза с использованием вентиляции и продувания теряют от 3,3%-9,2% всего производимого водорода, в основном в зависимости от того, как часто процесс запускается. Это вызывает беспокойство в ситуациях, когда производство водорода рассматривается как способ накопления избытка возобновляемой энергии, который не исчерпывается немедленной потребностью.
Выбросы продувки и вентиляции можно значительно уменьшить, добавив системы для рекомбинации удаленного или очищенного водорода обратно в воду и подачи обратно в процесс, но пройдет некоторое время, прежде чем такие операции станут экономически выгодными.
В отчете Фрейзера-Неша ожидается, что от 1% до 1,5 % всего водорода в его центральном сценарии моделирование будет выбрасываться в атмосферу, причем на транспортные выбросы придется примерно их половина, а выбросы в конце производства и потребления будут занимать около 25% каждый.
В первом связанном отчете ожидается, что в атмосферу будет выбрасываться от 1% до 10% всего водорода по его глобальному сценарию.
"Зеленого водорода" не следует избегать для достижения нулевых выбросов
В отчете правительства Великобритании объясняется, что увеличение эквивалентных выбросов CO2 на основе утечек на 1% и 10% H2 компенсирует примерно 0,4% и 4% от общего сокращения эквивалентных выбросов CO2 соответственно. Поэтому, даже предполагая худший сценарий утечки, это все еще огромное улучшение.
"Хотя преимущества от эквивалентного сокращения выбросов СО2 значительно превосходят преимущества, возникающие от утечки H2, они отчетливо демонстрируют важность контроля над утечкой H2 в рамках водородной экономики", – говорится в отчете.
Напомним, Европейский Союз выделяет 1,1 миллиарда евро на развитие семи крупномасштабных промышленных низкоуглеродных инициатив.
Как сообщала ЭкоПолитика ранее, Европа откажется от российского газа и фактически декарбонизуется быстрее из-за вторжения России в Украине.
