Россия и ОАЭ построят автономную лабораторию, работающую на водороде
Московский физико-технический институт (МФТИ), Университет науки и технологий Халифа (Абу-Даби) и зарегистрированная в Объединённых Арабских Эмиратах (ОАЭ) компания MKS for Power Solutions L.L.C. (дочернее предприятие основанной в Челябинске группы компаний МКС) планируют вести совместную разработку эффективных технологий получения, хранения и использования водорода в энергетических системах. Соответствующее трёхстороннее соглашение было подписано в Абу-Даби 22 ноября в присутствии заместителя министра промышленности и торговли РФ Михаила Иванова. Кроме этого, стороны договорились о строительстве совместной лаборатории, работающей автономном режиме на водороде и возобновляемых источниках энергии (ВИЭ).
Прототипом лаборатории послужила международная арктическая научно-исследовательская станция «Снежинка», проект которой готовится к реализации в Ямало-Ненецком автономном округе. Лаборатория в ОАЭ станет модифицированной версией «Снежинки», её адаптируют под жаркий климат. По мнению организаторов проекта, она послужит базой для тестирования и внедрения экологически чистых технологий будущего. Объем инвестиций составит 100 миллионов долларов, при этом всё финансирование проекта возьмет на себя арабская сторона в лице Университета науки и технологий Халифа.
Исполнительный директор Института арктических технологий МФТИ Юрий Васильев считает, что проект интересен именно своей схожестью с арктической станцией, созданной с целью тестирования природосберегающих технологий жизнеобеспечения, новых материалов и технических решений. «Считаем перспективным и интересным с научной и с прикладной точки зрения, если аналогичный проект — "живая лаборатория" Университета Халифа — будет реализовываться в условиях жаркого климата и станет примером международной научной кооперации», — отметил Юрий Васильев.
Как отмечает преподаватель факультета экологии Челябинского государственного университета Дмитрий Двинин, которого цитирует «Коммерсантъ», водород имеет преимущество перед углеводородами ввиду его энергоемкости и «чистоты» — при его сжигании не формируется загрязняющих веществ, а только вода. Недостатком является сложность хранения водорода, для которого необходимы специальные топливные элементы. «Такие лаборатории обязательно нужны, в настоящее время нет более важного экономического и научно-технологического вызова, чем переход к экологически чистым источникам энергии», — считает учёный.
По его мнению, водород может найти применение в мощных энергоустановках, станет основным топливом для морских судов, тепловозов, крупных авиалайнеров и ракетоносителей. «Возобновляемые источники, как правило, распределённые, обладают низкой плотностью энергетического потока, подвержены суточным и сезонным колебаниям, неравномерностью распределения. Поэтому дополнительно необходим иной источник чистой и "концентрированной" энергии. Именно в такой роли и выступает водород», — отмечает Дмитрий Двинин.
Для МФТИ Университет науки и технологий Халифа является стратегически важным партнером. Включённый в список лучших учебных заведений ОАЭ, Университет Халифа сегодня ведет активные исследования в области возобновляемой и водородной энергетики. Передовые разработки МФТИ, в частности, проект международной арктической станции «Снежинка», создаваемый на базе ВИЭ и водородной энергетики, вызвал большую заинтересованность эмиратских партнеров.
Лондон инвестирует в производство «зелёного» водорода в Шотландии
Правительство Великобритании выделило 9,4 миллиона фунтов стерлингов (12,6 миллиона долларов США) на проект по производству «зелёного» водорода в Шотландии. Об этом было сообщено на сайте правительства Великобритании 22 ноября по итогам конкурса в рамках портфеля инноваций Net Zero.
Проект по производству экологически чистого водородного топлива будет реализован на крупнейшей в Великобритании наземной ветряной электростанции (ВЭС) Whitelee компании ScottishPower, расположенной недалеко от Глазго. В составе ВЭС действует 215 ветроэнергетических установок общей мощностью 539 МВт, мощности которых будут использованы для производства водорода методом электролиза воды.
Проект предполагает строительство электролизной установки мощностью 20 МВт и хранилищ водорода. Он будет реализован совместным предприятием компаний ITM Power и BOC в сотрудничестве с водородным подразделением ScottishPower. На первом этапе будет построен электролизер мощностью 10 МВт и связанное с ним хранилище водорода емкостью 4 тонны. Электролизер разработает и изготовит ITM Power на своем новом заводе в Шеффилде, а BOC, занимающаяся промышленными газами, возьмёт на себя проектирование и эксплуатацию проекта. Планируется, что объект сможет производить от 2,5 до 4 тонн водорода в сутки.
Произведённый водород будет поставляться для местного транспорта в качестве безуглеродного топлива. Ожидается, что производимого водорода будет достаточно для ежедневных поездок 225 автобусов из Глазго в Эдинбург и обратно. Предприятие нацелено на поставку водорода на коммерческий рынок к концу 2023 года. Это поможет декарбонизировать транспортный трафик, проходящий через Глазго, который к 2030 году намерен стать первым в Великобритании городом с нулевой эмиссией углерода.
Инвестиции правительства Соединенного Королевства в шотландский проект позиционируются как подтверждение серьезности намерений Великобритании по достижению углеродной нейтральности к 2050 году. В частности, в рамках стратегии по декарбонизации экономики Великобритания обязалась полностью отказаться от использования угольной энергии к 2024 году, а к 2030-му — прекратить продажи новых автомобилей на бензине и дизельном топливе. Всё это направлено на достижение заявленной властями страны цели по сокращению к 2030 года выбросов углерода в атмосферу на 68%.
Шотландия очень довольна решением правительства об инвестициях в проект по производству «зелёного» водорода. Госсекретарь Шотландии Алистер Джек подчеркнул, что огромные инвестиции в Whitelee демонстрируют, насколько серьезно правительство Великобритании поддерживает проекты, которые позволят Шотландии достичь нулевого уровня выбросов к 2050 года. Также инвестиции правительства Великобритании можно рассматривать как жест доброй воли после того как отношения с Шотландией по нефтегазовым вопросам несколько напряглись.
Дело в том, что именно на шельфе Шотландии сконцентрированы основные залежи нефти и газа Соединённого Королевства. При этом правительство Шотландии в последние месяцы настаивает на изменении политики регулирования добычи углеводородов, в том числе ведёт переговоры с международной коалицией Beyond Oil and Gas Alliance (BOGA), выступающей за постепенное сворачивание добычи нефти и газа. Но власти Великобритании отказываются останавливать внутреннюю добычу нефти и газа, хотя с учётом климатической повестки пересматривают правила лицензирования такой добычи, чтобы сократить связанные с ней выбросы.
Водородные проекты в Европе и мире
Европейская комиссия (ЕК) на прошлой неделе объявила результаты первого конкурса крупномасштабных проектов, призванных вывести на рынок передовые технологии для декарбонизации экономики. В общей сложности ЕС в рамках Инновационного фонда выделит более 1,1 миллиарда евро на семь проектов, три из которых напрямую связаны с водородом.
Так, в Швеции за счет использования «зелёного» водорода планируют полностью избавиться от выбросов парниковых газов при производстве стали в Елливаре и Окселесунде. В Елливаре будет построен первый в своём роде металлургический завод, использующий технологию прямого восстановления железа с помощью водорода, — который, в свою очередь, будет произведён электролизером мощностью 500 МВт. А в Окселесунде две доменные печи будут заменены на электрическую, использующую ВИЭ.
Проект в Финляндии предусматривает производство «зелёного» водорода на нефтеперерабатывающем заводе в Порвоо двумя способами. Первый — с помощью ВИЭ (при этом построенная на новой технологии установка электролиза воды, применяемая в проекте, имеет мощность 50 МВт), второй — путём конверсии природного газа с последующим улавливанием CO2 и его хранением в Северном море. А третий водородный проект, получивший финансирование ЕС, находится в Бельгии. Он нацелен на сокращение выбросов при производстве водорода, а также на создание полной цепочки улавливания, транспортировки и хранения углерода в порту Антверпена.
Австралийская компания Fortescue Future Industries инвестирует в производство экологически чистого водорода в аргентинской провинции Рио-Негро. По данным администрации президента Аргентины, Fortescue уже начала работы по геологоразведке в провинции Рио-Негро с прицелом на производство «зелёного» водорода в промышленном масштабе, что потребует 8,4 миллиарда долларов инвестиций и только напрямую создаст более 15 тысяч рабочих мест. Аргентина планирует запустить пилотный этап проекта с производством 35 тысяч тонн «зелёного» водорода в год в 2022-м. Как ожидается, Рио-Негро станет мировым экспортером «зелёного» водорода в 2030 году, производя ежегодно 2,2 миллиона тонн этого энергоносителя. Такой объем производства эквивалентен почти 10% электроэнергии, потребляемой в Германии за год.
Проект внедрения генератора на водородных топливных элементах мощностью 1,5 МВт в своём центре обработки данных в городе Куинси, штат Вашингтон, намерена реализовать компания Microsoft при участии компаний Caterpillar и Ballard Power Systems, сообщило 22 ноября издание Datа Сenter Dynamics. Трёхлетний проект частично финансируется Министерством энергетики США (DOE) в рамках инициативы H2@Scale и поддержан Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL). Caterpillar выступит главным подрядчиком проекта, обеспечив общую системную интеграцию, силовую электронику и систему управления. Ballard поставит двигатель и генератор ClearGen-II мощностью 1,5 МВт, использующий в качестве топлива водород. NREL проведёт анализ воздействия проекта на безопасность и выбросы парниковых газов.
Microsoft рассчитывает продемонстрировать осуществимость проекта, его масштабируемость и работоспособность. Система из нескольких генераторов с вероятностью 99,999% должна обеспечить работу объекта в течение 48 часов, выдавая мощность в 3 МВт. В 2020 году Microsoft в течение 48 часов подряд использовала группу серверов центра обработки данных с использованием электрогенераторов на водороде производства компании Power Innovations мощностью 250 кВт.
