Nord Stream 氢气:俄罗斯再次成为趋势
减少二氧化碳
大流行的恐惧掩盖了全球环境问题。 与此同时,这个领域的热情正在沸腾,有时会变成真正的对抗。 据欧洲政界人士称,特别关注全球变暖,俄罗斯领导层在减少温室气体排放方面做得不够。
事实上,根据国际气候变化表现指数(CCPI),俄罗斯在 52 个国家中排名第 61 位。 在这种情况下,俄罗斯能否被指责对环境问题漠不关心?
让我们更深入地探讨这个问题。
当前,环境“危言耸听”正在成为现实 武器 在与莫斯科经济影响力的不诚实斗争中。 欧洲领导人正在尽其所能宣传将本国工业和运输的碳足迹归零的想法。 在许多方面,这应该会减少对进口碳氢化合物的依赖,首先是对俄罗斯供应的依赖。 任何依赖的减少都允许您向卖方规定您的条款。 从逻辑上讲,很难相信欧洲人正在认真对待通过减少欧盟排放来改变温室气体平衡的可能性。
对此,经济发展部长马克西姆·列舍特尼科夫(Maxim Reshetnikov)去年夏天表达的立场很有趣:
“俄罗斯非常担心试图利用气候议程来制造新障碍......实际上,调整二氧化碳排放量的机制可能会变成新的职责。 这种机制违反了世界贸易组织的规则。”
所有 故事 与臭名昭著的脱碳是对俄罗斯的威胁。 这件事情是由很多原因导致的。
第一,全球变暖这一事实无人否认,但对我们国家来说并不可怕。 一方面,自然异常(风暴和干旱)的可能性增加,另一方面,出现了一些红利。 北海航线将很快摆脱冰层,最终可供所有类型的船舶在没有破冰船护航的情况下通过。 该国平均气温的升高将使东部和北部的农业用地面积扩大。 在曾经有永久冻土层的地方,面包很可能会被竖起来。 同样的因素将确保开发以前无法获得的自然资源。
其次,脱碳原则需要大量投资,未来可能不会有回报。
一个简单的例子。 与上世纪90年代中期的数据相比,《京都议定书》的拥护者要求俄罗斯减少二氧化碳排放量。 但随后该国陷入永久性经济危机,排放量很低。 在这十年的下降过程中,有多少千亿吨二氧化碳没有进入到世界大气中,目前还没有准确计算出来。 这就是为什么克里姆林宫提议以1990年为起点,当时苏联工业强国仍处于鼎盛时期。 然后一切都到位了。
2017 年,俄罗斯向大气排放的温室气体比 32 年减少了 1990%。 有了这个,我们不仅满足了《京都议定书》的要求,即到 25 年将排放量减少 30-2030%。 不要忘记巨大的森林覆盖区域。 在这种情况下,俄罗斯充当全球氧气发生器和二氧化碳消费者。
外国环保人士指责克里姆林宫破坏脱碳计划时,故意对这一切保持沉默。 他们甚至设法计算森林火灾的温室气体排放量。 因此,去年秋天的《卫报》指出,245 年俄罗斯的森林火灾有 2020 兆吨二氧化碳进入大气。 2019 年,火灾将 185 兆吨气体排放到空气中。
考虑到该国的地理位置,可再生能源在该国总体平衡中所占比例低的指责看起来很荒谬。 2019年,太阳能电池板、风车等“绿色”发电方式占比不超过0,16%。 顺便说一下,欧洲人约有 20% 的能源来自可再生能源。
尽管如此,莫斯科不能忽视席卷全球的脱碳进程。
有了欧洲的选择,一切都清楚了,似乎朝着“清洁”行业的方向发展是不可逆转的。 比如在技术层面,各国政府都在逼迫制造商放弃生产内燃机。 引入了这种严格的温室气体排放标准(例如,7 年的 Euro 2025),此后 Otto 和 Diesel 的产品仅值得垃圾填埋。 奥迪已正式宣布将在五年内停止生产汽油和柴油发动机的汽车。 现在只有电动汽车和氢能汽车。 从新型内燃机的开发上,德国人在去年发现了自己。 在不久的将来,我们将不止一次听到欧洲汽车公司的类似启示。
中国人也决心摆脱温室气体排放。 至少在言语上。 去年75月,习近平同志在第2060届联合国大会上向世界通报了中国到65年石油消费量减少75%、天然气减少2030%的计划。 中国碳氢化合物消费高峰期定在 XNUMX 年,之后石油和天然气的购买量只会下降。
俄罗斯氢气
发展氢能的计划已成为俄罗斯颇为期待的回应。 是氢——国家领导人决定跳过电动运输阶段,立即进入环保燃料的新时代。
俄罗斯个人使用的电动汽车如果在全球变暖几百年后才能生根发芽。 这里太冷了,冬天,一次充电的剩余电量可以很容易地从出厂时一分为三。 在这种情况下,条件千克 H2 其自身储存的能量是最先进的锂离子电池一公斤多的一倍半。 当然,氢气与汽油相去甚远;您可以简单地将其倒入最近车站的储备罐中。
直到现在,工程师们甚至还没有就如何更有利地储存氢气达成一致。 最有前途的方法之一是将可燃气体转化为金属氢化物状态。 例如,在切尔诺戈洛夫卡的化学物理问题研究所,建议用镍和镧的合金填充钢瓶,氢实际上溶解在其中。 这种合金像海绵一样吸收气体,并在温度升高或压力下降时返回。 此类容器的容量高于体积相似且充满液氢的容器。 但问题很自然——从哪里获得如此多的镍和镧来为运输和工业提供类似的容器? 到 2050 年全球向无碳氢化合物经济过渡的计划可能导致多金属矿石储量的掠夺性使用。
关于制氢方法有很多问题。
这种最简单的气体在家里很容易获得。 值得在水中加入大量盐,降低碳电极并施加电压至12V。 在这种电解过程中,会与气态氯一起释放出“环保气体”。 很明显,这种技术不适合工业规模——起始试剂和副产品将抵消所有优势。 但这远不是唯一的方法。
如果您对碱金属氢氧化物的水溶液进行电解,则输出的是气态氧和氢。 相当环保的生产,如果我们排除侵蚀性和昂贵的碱。 现在,在关注即将到来的脱碳的国家,包括俄罗斯,装置已准备好对纯水进行电解。 释放的氢气然后被送到电化学发电机,在那里它与氧气反应,产生电力和化学纯水。 事实上,在这个循环中,氢扮演着电能蓄能器的角色,将它从一个地方转移到另一个地方。
一切似乎都很环保? 没那么简单。
首先,生产一立方米氢气需要相当大的 2,5 至 8 kW/h。 据《汽车评论》报道,目前最经济的氢能汽车丰田未来百公里耗油量超过100立方米。 顺便说一下,就 kW / h 而言,这比运行类似的电动汽车的经济性要低两倍。
在不久的将来,欧洲将需要大量氢气来满足其生态幻想。 其次,用于水电解的电力并不总是以“清洁”的方式产生的。 例如,如果使用来自 CHP 工厂的电流来产生氢气,这种关注是否会被视为“绿色”? 当然不是,这就是欧洲人用风力涡轮机建造整个森林的原因,从风力涡轮机将电力输送到氢电解槽。 自然,这种氢气的成本超出了一切合理范围。
氢问题的财务方面通常非常复杂。
近几十年来,俄罗斯几乎没有在氢的产生和使用领域开发自己的解决方案。 相比之下:自本世纪初以来,欧洲、日本、美国和中国等国政府每年在“绿色”氢主题方面的投资总额高达 600 亿美元。 这是没有考虑到私人公司的融资方向。
尽管如此,在去年2024月批准的俄罗斯氢能“路线图”中,我国应该是“生产和出口的世界领先者”。 同时,在较早版本的能源战略中,俄罗斯应该在 0,2 年至少出口 2035 万吨氢气,到 10 年将这一数字增加 2 倍。 自然,“绿色”天然气的主要消费者是欧洲,他们已经在测试阶段开始对现有的用于泵送氢气的气体传输系统进行现代化改造。 因此,Nord Stream XNUMX 很可能很快会被重新设计为环保燃料。
但是,不仅可以通过电解以工业规模获得氢气。 要产生所谓的“灰色”氢,天然气热解就足够了。 总成本令人印象深刻——从每立方米天然气 0,7 到 3,3 千瓦时的能源。 但在这个生产循环中,你必须去除反应产物——二氧化碳和一氧化碳。 在最极端的情况下,它只是被释放到西伯利亚某处的大气中。 在利用副产温室气体的情况下,例如在空油井中,氢气不可避免地涨价,但获得了更环保的“蓝色”地位。
上面讨论了“绿色”,最环保的氢——它是通过使用太阳能电池板和风力发电机的电力电解水获得的。 在俄罗斯的案例中,“绿色”氢可以在核电站的帮助下获得——在国内,和平原子覆盖了高达 20% 的能源消耗。
最现代的国产氢燃料原型车是具有代表性的Aurus。 看来,这台机器已经成为俄罗斯氢气“路线图”关于“在国外形成俄罗斯联邦作为环保氢气供应商的声誉的建议的准备”的规定的产物。二氧化碳排放量。” 资料来源:autoreview.ru
根据上述路线图,俄罗斯能源部门将迎来一场真正的革命。
三年内,国内将出现几家不排放二氧化碳的制氢试点工厂。 顺便说一下,这种电解槽的第一个原型是在莫斯科附近的切尔诺戈洛夫卡创建的。 此外,在以化学物理问题研究所为基础的国家技术倡议“新型和移动能源”的能力中心,建造了第一架使用氢的俄罗斯飞机。
三年后,俄罗斯将看到开发直接在气田和天然气加工厂生产氢气的方法的试验场。 这些将是通过温室气体利用循环产生“蓝色”氢气的装置。 还计划建造使用甲烷氢燃料运行的燃气轮机以及氢机车。 根据路线图,氢电解槽将在未来几年出现在核电站中。 该文件是这样说的:
“为核电站氢气的生产、储存和运输制定安全概念。”
截止日期是2023年。 当然,这个想法是模棱两可的——放射性燃料旁边的氢气极具爆炸性。 这种决定的潜在风险似乎令人发指。 我们的氢未来看起来并非完全无云。
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