Общей проблемой водородной энергетики является доставка получаемого топлива (водорода) к месту применения. Жидкий водород предъявляет экстремальные требования к материалам, поэтому на текущий момент вариант с доставкой водородного топлива каким-либо транспортом к месту применения не разумен. Основной выход из положения -- готовить водородное топливо на месте.
Пройдёмся по классификации водородного топлива.
- Зелёный водород. Получается электролизом воды с потреблением электричества из ВИЭ. Текущая цена на электричество вообще в Германии, как "самой
продвинутой" страны вмиреЕвропе по ВИЭ, в наступающем году -- 805 евро за мегаватт-час. Чтобы получить 1 кг водорода надо израсходовать 9 кг воды и 55-60 кВт-час. Из мегаватта получится, по оптимистичной схеме, 18,2 кг водорода. Удельная цена полученного водорода будет 44,23 евро/кг. Теплотворная способность килограмма водорода составляет 142,2 МДж/кг. Цена 1 МДж из зелёного водорода составит 0,311 евро. Для сравнения текущее положение с газом. КГ газа даёт 48 МДж. Плотность газа 0,7 кг/м.куб. М.куб газа стоил 1,2 евро. кг газа стоит 1,72 евро. 1 МДж из природного газа стоит 0,04 евро. Разница, как можно заметить -- кратная. - Оранжевый водород. Получается электролизом воды с потреблением электричества с АЭС. Передовой страной на этом направлении является Франция. Для Франции, с её небольшим потреблением газа сбалансировать энергосистему будет проще. Отмотаем время назад на 2020 год. Тогда цена на электричество (МВт-час) колебалась вокруг отметки в 50 евро. 1 МДж оранжевого водорода составит 0,02 евро.
- Бирюзовый водород. Получается пиролизом из метана, то бишь природного газа. Формула метана H4C. Для наших целей надо получить 1 кг водорода, для этого надо пустить в производство 4 кг метана. Только для начала надо найти подходящую страну. Почему ею не стать Венгрии или Сербии? Ну возьмём Сербию. Цена на газ для Сербии ниже в 10 раз, чем в Европе. Возьмём 120 евро за 1000 кубов. 4 наших кг это 6 кубов общей стоимостью в 0,75 евро. Также затраты электричества в МВт-час ниже раза в 3. т.е. порядка 20 КВт-ч. Электричество в Сербии стоит 0,1 евро за киловатт-ч. итого 2 евро. Итак за 2,75 евро мы получили 1 кг водорода. 1 МДж бирюзового водорода стоит 0,02 евро. Правда в Сербии.
- Изумрудный водород. Получают разложением метана (как биометана, так и природного газа) с помощью термоплазменного электролиза. Затраты: 10 КВт-ч + 6 кубов газа = 1 + 0,75 евро. Итого изумрудный водород на базе сербский мощностей будет обходится в 0,013 евро за МДж.
- Серый водород. Для получения используется паровая конверсия природного газа. Один из грязных способов. На данный момент для Европы способ не актуален.
- Голубой водород. То же что и серый, но с улавливанием получающегося в ходе реакций углерода. Т.е. дорогой серый водород. Подозреваю, что нас ждут в будущем схемы выдачи серого водорода за голубой.
- Коричневый водород. Берём бурый уголь, газифицируем для получения синтез-газа. Тем что получилось -- топим. Самый грязный способ, в Европе его 100 пудово забракуют. Или "не до жиру -- быть бы живу"?
Комментарии
А где, собственно, subj?
Сделать-то можно что угодно, хоть серо-буро-малиновый водород.
Чем Европа собралась за все эти чудеса платить, извините?
Вся эта радуга имела смысл в мире, где остальная планета поставляет ништяки в Европу у обмен за
красивые глазауглеродные квоты.С поставками из России на подобных условиях возникли проблемы, а через лет 5-7 и весь остальной невесьмир будет требовать что-то материальное, а не нолики в компьютере.
Откуда в этом мире возьмутся ресурсы для вот этого вот всего?
Ну конкретно Сербии придётся разговаривать с НАТО и ЕС, ведь в их планах окружить Сербию со всех сторон...
Сербия сейчас всё ещё в том же положении, в каком Россия была последние лед 20, да.
Посмотрим, удастся ли ей продержаться до развала ЕС.
Но вряд ли у неё будет возможность что-то туда поставлять.
"— Слышал я от одного доктора, что человек может долгое время своими собственными соками питаться, — начал опять один генерал.
— Как так?
— Да так-с. Собственные свои соки будто бы производят другие соки, эти, в свою очередь, еще производят соки, и так далее, покуда, наконец, соки совсем не прекратятся...
— Тогда что ж?
— Тогда надобно пищу какую-нибудь принять...
— Тьфу!"
Вот и всё что надо знать про генерацию водорода в Европе
А электролиз воды? Там еще и кислород в товарных количествах. Часто просто в атмосферу стравливается. По крайней мере, где я на таких установках работал.
ПС. как топливо водород очень... У него низшая теплота сгорания совсем маленькая.
А вот как нейтральная среда при температурах больше 600 градусов, это да. (азот при 600 град становится сильно агрессивным газом)
Ну вы даёте! По сути вы утверждаете, что одно полено даёт тепла сильно ниже двух и даже трёх полен. А ничего, что добыть два полена в два раза труднее, чем добыть одно полено?
Или по другому задайтесь вопросом: сколько энергии потребуется чтобы сделать Н² из воды. А потом сравните с тем сколько энергии потребуется чтобы сделать СН² из воды и углекислого газа. Не говоря уж про то, что ниже в таблице. Сравнили? Вот то то и оно.
А зачем делать то, что ниже в таблице, если природа это все уже сделала? Водородная энергетика - утопия. Затраты на производство водорода выше ,чем энергия от его использования.
Не зачем. А к чему тогда выставлять недостатком водорода то, что от него сравнительно мало энергии можно получить при сгорании?
Само по себе производство водорода - энергетически никчёмное занятие. Но вы понимаете, что в подобной схеме производство (синтез) метана, этана и т.п. будет ещё более никчёмным? соотвественно в рамках СИНТЕЗА водород странно критиковать как имеющий наименьшую теплоту сгорания... в рамках СИНТЕЗА он банально более реализуем и прост. именно поэтому и водород, а не метан, пропан. бутан.
Водород самый опасный из промышленных газов.
Трубопроводное оборудование для водорода вполне себе существует, но оно преимущественно внутрицеховое, или в крайнем случае - внутризаводское. В целях безопасности водород флегматизируется подогретым водяным паром, это несколько снижает вероятность аварий при эксплуатации, но не исключает их совсем.
Эта технология для магистральных трубопроводов непригодна.
Кроме того, водород является газом, с точки зрения промышленной безопасности, одним из самых опасных. У него самая маленькая энергия инициации взрыва среди других газов и веществ. У него самый широкий диапазон образования взрывоопасных смесей с воздухом (4%-76%) и кислородом (4%-90%).
Описаны случаи детонации внутризаводских водородных коммуникаций из-за того что взрыв был инициирован касанием окалины о стальную стенку трубы, которую сорвало со стенки из-за резкого перепада давления при открытии трубопровода.
Случаи подрыва внутризаводских трубопроводов из-за неисправных измерительных датчиков тоже не редкость.
Главное чтобы в прокачиваемой газовой смеси было хоть немного кислорода.
Магистральные водородопроводы - утопия.
Ну это если водород будет при нормальных условиях. Обычно газы применяются под давлением. К примеру тот же природный газ.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Считаю, что уважаемое сообщество недооценивает водород. Данный элемент легко решает проблемы энергетики европы. Необходимо только изменить способ доставки. Я бы предложил доставку ракетным транспортом в полых плутониевых сферах (правда подходят не все изотопы).
Хорош тролляка. Я поначалу даже загорелся писать что для добычи водорода нужно затратить энергии больше чем он отдаст.
водородная энергетика, очередной красивый слоган. экономически - отрицательный эффект
вынесем инфраструктуру (дороги, трубы, транспорт, генерирующие мощности) за скобки, в т.ч. и разведку
в угольной энергетике носителем является уголь + добыча + доставка = генерация
в нефтяной - носителем является нефть + добыча + доставка + переработка = генерация
в газовой - газ. в "трубе" это сам газ + добыча + доставка = генерация
в виде спг - это сам газ + добыча + доставка1 + переработка + доставка2 = генерация
в атомной - это сырье + добыча + доставка1 + переработка + доставка2 = генерация + доставка3 + утилизация
в гидро - только генерация + доставка
в солнце/ветре носителя нет, но есть несколько доставок и несколько переработок = генерация + утилизация
в водородной - "любой носитель" + добыча + доставка + переработка= генерация
так вот в последней, "переработка" эквивалентна генерации. вычтем из "отрасли" накладные затраты и получим жирный минус!
водородная энергетика такая же убыточная, что и солнечная. но может быть оправдана политически, технически и экологически. то есть, в контексте узости сферы применения
и да, как написал автор, доставка водорода - самая дорогая и опасная ввиду специфичности "носителя"
закономерный вопрос - почему водород не внедряют массово, как нефтегаз, последние десятилетия?
ответ - потребители (транспорт, тэц и т.п.) будут доступны узкому кругу лиц ввиду его дороговизны. то есть, такая энергетика не является социальной, а наоборот. выгоду от этого могут получить лишь энергопрофицитные страны, поставляющие водород кучке богатых фриков. но встаёт другой вопрос - что в товарном/технологическом эквиваленте эти фрики смогут предложить взамен? газ в обмен на трубы? спасибо, не надо!
Водород как носитель имеет смысл только при громадном излишке генерирующих мощностей. Основной причиной его ввода как носителя энергии в Европе была идея о сглаживании пиков солнечных и ветренных генераторов путем генерации водорода вместо использования аккумуляторов. Но этот план реален только при наличии моря излишних денег. Перевод европейской инфраструктуры на водород требует просто чудовищных денег(20+ триллионов за 20 лет примерно). Все это планировалось когда Германия была сыта и будущее казалось радужным. В текущих условиях это тупо очередной гвоздь в крышку европейской экономики. И похоже в ЕС не хотят это понимать или их заставляют это не понимать.
У меня сложилось ощущение, что водородная тема развивается не очень быстро. Значит, в Европе всё понимают.
Капсула фтора в трубопроводе или хранилище.
Пособие для постбрекзитовской Британии, чтобы не теряли навыки обращения с чужими магистралями.
Реакция взаимодействия водорода и фтора с образованием фтороводорода. Реакция происходит со взрывом, даже в темноте и при низких температурах (до -250°C). При горении возникает бесцветное пламя которое достигает температуры 4500°C.
давайте посмотрим на европейский водород с другой стороны: 1. пилить субсидии на зеленке все сложнее, 2. нужен "путь", жутко умный "путь" независимости от поставщиков ресурсов, старый зеленый путь "обгадился" ... 3. Надежда - что инвестируя в это направления на невыгодном уровне сейчас, они найдут решения создав критический уровень субсидий - и произойдет прорыв.
Они хотят прорыва, думают что он может быть и просто раздают бабосики ... создавая рынок сбыта (намекая на создание рынка сбыта). Ведь они не могут раздать бабосиков достаточно ... никто такое в одно лицо не тянет, создавая "тупую картину рынка водорода в ЕС", они создают инвестиционный климат для частного инвестора, мелких исследовательских групп (аля гараж универа), новую плеяду грантоедов ищущих новую панацею.
У них мало инженерных решений по водороду ... они есть и тут выше уже писали, что ЕС разработали покрытия для труб чтоб гонять по ним водород, но это все еще не промышленность и не рынок. Они ищут способ использовать старую газовую инфраструктуру и не могут - ибо водород ебнет их трубы ... а это дорого. Новые трубы дорого ... ищут способы ...
Вся эта хренота с водородом, это попытка поискать способы и принудить к этому частный сектор, махая морковкой у носа.
А уголь они и так добудут или купят, чего там обсуждать - там все понятно как "двери", бабки - уголь.
PS С тем же успехом мы можем обсудить добычу тяжелых металлов и редкоземов в космосе с помощью роботов и луноходов, доставку полезных астероидов на орбиту земли ... что еще? попремся к центру земли за магмой ... у меня кончились варианты ...
Получается, что для получения энергии из водорода надо затратить энергию сторонних источников. Не проще ли сразу пользовать энергию из сторонних источников, не прибегая к водороду как посреднику?
Имхо, водород как продукт утилизации рваной генерации?
Тогда некоторая логика есть.