Как стать автором
Обновить

Нелицеприятная правда голубого водорода: анализ выбросов CO2 и CH4 «топлива будущего»

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров19K
Всего голосов 22: ↑21 и ↓1+20
Комментарии49

Комментарии 49

Справедливости ради, будущее видели в водороде как продукте производимом электролизом из морской воды (попутно извлекая другие вещества). А электричество для электролиза от атомных ЭС и возобновляемых источников. В этом видели будущее.

электролиз...

Откуда на Плюке моря? (c)



.

sved Выбросы метана не имеет смысла учитывать, хотя бы потому что метан быстро разлагается под действием ультрафиолета.

sved метан является более сильным парниковым газом, чем углекислый газ.

.

Silvarum в целом проблема решаема трубами из композитных материалов/покрытий и той же X70 стали, вопрос только в цене этих труб

Silvarum, при отсутствии штрафов за утечки, есть соблазн забить на это. А при наличии штрафов, может оказаться дешевле заплатить штраф и все равно забить. В итоге же улетучивание водорода означает безвозвратную потерю воды. :(

На Плюке водород в гелий сожгли, а тут обратно вода получится. Хотя часть водорода при хранении и транспортировке улетучится.

Речь именно о практически неизбежном улетучивании водорода при транспортировке и хранении. По деньгам выгодно забить на улетучивание, чем бороться с ним.

А как при утечке вода обратно получится? Водород станет тяжелее воздуха и передумает в стратосферу улетать? Как раз скорее всего с такими правительствами планету ждёт опустынивание.

Я до сих пор вижу...
Развитие зелёной энергетики даст избыток электричества вне пика энергопотребления.
Вот из этих избытков и будут делать водород.

Если электролизом разлагать морскую воду, то можно получить кучу разных неприятных примесей. Хлор например, который ядовит.

Поэтому электролизом лучше разлагать чистую воду, на получение которой надо ещё где-то взять энергию кстати.

Итого: пока что нет и не предвидится более чистых источников энергии, чем атом, газ и дизельное топливо.

Допустим, решили начать с определений.

Определения серого и коричневого:

дьявол сокрыт в мелочах. Большая часть водорода (96%) вырабатывается из ископаемого топлива, в частности, при паровой конверсии метана (SMR от steam methane reforming) из природного газа, а также при газификации угля. В SMR, на который приходится примерно 3/4 всего производства водорода в мире, тепло и давление используются для преобразования метана в природном газе в водород и диоксид углерода. Полученный таким путем водород называют «серым», а при газификации угля получают «коричневый».

Определение зелёного:

Еще один вариант получения водорода — электролиз воды. Когда в этом методе задействовано электричество из чистого возобновляемого источника (ветер, солнце и т.д.), то полученный водород именуют «зеленым».


Где определение голубого, заявленного в названии ?

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Обычно сначала идут определения, за ними следуют рассуждения, и в завершении - выводы. И только большие художники могут искусно перемешать определения с выводами, скрашивая рассуждения.

Однако хорошо, что Вы тоже внимательно прочли заметку или умеете пользоваться поиском по тексту.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

''неявный'' = невнятный.

Вы, случаем, не с Украины ?

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Что экономичнее продавать энергию Днепрогэса в Германию или получать этой энергией водород и продавать его во Францию ?


Насчёт докопаться... То, что Вы считаете себя столбом, Ваше личное дело. Ваша статья приурочена к приезду Меркель с целями озеленения Зеленского и Вы её опубликовали, желая выслушать замечания и улучшить при следующем переписывании через три с половиной года. Поэтому комментаторы пишут то, что посчитают нужным, и только Вам решать, как на этом заработать.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

А зачем вы метаном пугаете, если он сам по себе топливо? Откуда метан в "голубом" водороде? Ну и следующий вопрос - кто мешает его дожигать? Продукт горения - не есть выброс метана. Получим пресловутый СО2, факт. Но опять же, кто мешает жечь в присутствии катализаторов или вообще отделять его мембранами и отправлять на вторичную переработку?

Извините, но ощущение "здравствуй, Грета" не покидало меня на протяжении всей статьи.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
И ещё преимущество водорода в том, что он довольно транспортабельный — можно избыток энергии в одном месте прокачать по трубе в виде водорода в другое место.

Не убежит из трубы-то? Водород он в любую дырочку пролезет и улетучится, попутно разрушая озоновый слой... Даже если дырочек вроде нет -- водород все равно находит...

Если в текущие трубы для природного газа засунуть, то улетучится, конечно. Там ещё от диффузии водорода в твёрдый металл будет проблема охрупчивания (hydrogen embrittlement). Но в целом проблема решаема трубами из композитных материалов/покрытий и той же X70 стали, вопрос только в цене этих труб.

Так-то так, но если честно, то мне с трудом верится в практическое решение проблемы транспортировки и хранения водорода в обозримом будущем.

Выбросы метана не имеет смысла учитывать, хотя бы потому что метан быстро разлагается под действием ультрафиолета.

Этот факт почему-то стыдливо скрыт в этой статье, хотя известен каждому кто занимается глобальным потеплением. Интересно, почему?

Интересно, почему?
Потому что время «полураспада» порядка 10 лет можно считать быстрым только в геологических масштабах. В практическом смысле это слишком долго, что мы и видим по активно растущей концентрации.
Меня смутил этот момент. Это точно период полураспада?
Не в радиоактивном смысле, конечно, поэтому в кавычках. Просто время, за которое распадается примерно половина молекул.
там еще сказано про
Если сравнить метан (CH4) и углекислый газ (CO2), то первый является в 100 раз более сильным «согревающим» агентом (агент, участвующий в парниковом эффекте).
25 примерно, а не 100.

Помимо "зелёного" водорода который получают электролизом с помощью ВИЭ (Возобновляемых Источников Энергии), также есть ещё и "жёлтый" водород. Отличие в том, что для электролиза используется энергия от АЭС. Но к отношение к ним в мире - неоднозначное и поэтому его стыдливо предпочли не упоминать в статье.

Я бы не хотел ездить на водородном автомобиле (и автобусе, да). В случае подтекания ГБО на пропан-бутане с последующим "хлопком" я с большой долей вероятности отделаюсь контузией, возможно даже лёгкой. А водород образует "гремучий газ" в гораздо большем диапазоне пропорций с воздухом и энергия хлопка гораздо выше и, находясь в машине или рядом, я гарантированно встречусь с апостолом Петром. Ну и в окружающих домах стёкла повылетают.

На данный момент (глядя на Toyota Mirai) у Вас больше шанс ездить на двухтонной машине с "баком" в полтонны, вмещающим топлива на полторы сотни километров.
Объём запасённой энергии не тот

Недавний отчет ООН гласит, что к 2030 году необходимо будет снизить уровень глобального выброса метана на 40-45%, чтобы достичь наименее затратного пути сдерживания повышения температуры Земли до 1.5 °C (задача, поставленная в 2015 году на конференции по климату в Париже, COP21).
1,5 градуса — это уже неизбежно, чтобы мы не делали, даже если будет откачивать парниковые газы начиная с сегодня. Задача сейчас — удержать и не дать вырасти выше 2 градусов.

А как вся эта система по опустыниванию земли будет работать? Ну делают панельки солнечные скажем на производстве этому производству явно ВиЭ не хватит для подпитки эбо мощности то там не маленькие требуются + это грязное производство и я так понимаю чем более эффективно работающие панели тем они при производстве менее экологичные будут. Я правильно понимаю что ЕС и Америка хотят просто свои грязное производства ещё раз перенести в Китай под видом борьбы за экологию?

Скорее наоборот — вернуть себе и сделать, чтобы было дешево и экологично.
это грязное производство и я так понимаю чем более эффективно работающие панели тем они при производстве менее экологичные будут
Любопытно, откуда пошел этот миф про «грязное производство» панелей? Оно ничем не отличается по чистоте от производства чипов/процессоров, например. Те же самые пластины кремния с обвязкой.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Не уверен, что понимаю, что имеется в виду под «экологически полезным».

Но вот например в небольшом Дрездене целый ряд таких производств: GlobalFoundries, Infineon, Bosch… Никаких проблем с экологией. И совершенно точно никто не собирается их «перенести в Китай под видом борьбы за экологию» :)

Это представления 19 века — мол пыхтит там такой ржавый молох, весь в масле и саже, и кует чипы из грязи. Нет, конечно. Вода давно в замкнутом цикле и полностью очищается, газы фильтруются. Производство солнечных панелей выглядит точно так же.
Просто список потребных веществ для производства электроники неслабо так пересекается со списком боевых отравляющих. Да и остальные — едрёнейшая химия с ПДК в милли- и микро- граммы на кубометр, да ещё и сами по себе весьма не экологичные в производстве.

Т.е. если так суммарно «прокрутить» производство чипов «до руды» — там суммарно очень много сопутствующей грязи получается.
Да и просто по энергии (ради которой выбрасывается СО2) — тоже немало получается. Для тех же панелей — даже за гранью «энергетической окупаемости» (т.е. сейчас нам не хватит электричества с панелей, чтобы восполнять их парк).
Для тех же панелей — даже за гранью «энергетической окупаемости»
Энергетическая окупаемость панелей лежит сейчас примерно в пределах от 3 (Африка, Аравия) до 8 (Дания) лет. Дальше чистый выигрыш.
сейчас нам не хватит электричества с панелей, чтобы восполнять их парк
Разумеется, т.к. количество установок быстро растет. Энергии первых атомных станций тоже не хватало для строительства следующих.

А так чем чище производство пластин? Тут смысл в тои что панели типа за экологию потому на них и напор, а производство микросхем не претендует на оное потому никакого акцента на это нет, но по сути и то и то в производстве не зелёное.

Весь водород на Земле уже сгорел. Так что мы его можем использовать только в роли аккумулятора энергии, но никак не в качестве источника энергии.


Так что экологичность водорода всегда равна экологичности энергии, которой мы заряжаем водородный аккумулятор. И никак иначе.


Но и как аккумулятор, водород очень неудобен. Тут и трудности получения и трудности сохранения и повышенная взрывоопасность и очень маленькая плотность.


Притом, что в качестве аккумулятора можно использовать другие элементы, намного более удобные.


Например цинк. Во первых цинк намного более удобен для хранения. Получение цинка, процесс простой и дешевый. Количество цинка в природе, конечно намного меньше чем количество водорода, но и малом эго не назовешь – всем хватит и надолго. Хранится просто. Все продукты сгорания твердые и жидкие вещества (оксид цинка и вода) в атмосфере не выделяются, не ядовитые, подлежат регенерации (по сути заряжение аккумулятора). Удельная энергоемкость намного выше чем у литий-ионных аккумуляторов.


Конечно есть и ложка дегтя – куда уж без нее – пока никак не получается масштабировать технологию по мощности. Но если химики перестанут валять дурака на бесперспективном водороде и займутся правильным цинком, то успехи не за горами.


:P

Странно, конечно, сравнивать первичные и вторичные источники тока. Литий-ионник зарядил и он снова работает. А цинк-воздушный после разряда: расковырял, выскреб оксид цинка, растворил его в серняге, электролизом восстановил, собрал элемент. Уж если сравнивать - то первичку с первичкой. Вон тут можно подобрать пару с литием, где энергоемкость будет - закачаешься.

Высокая энергоемкость всяких "воздушных" элементов (в том числе бензинового топлива) - это просто грязный трюк. Энергоемкость считается очень просто: dG потенциалообразующей реакции разделить на массу реагентов. А поскольку воздух возить с собой не надо (это пока и не везде), его массу считают равной нулю.

Странно, конечно, сравнивать первичные и вторичные источники тока.

Деление химических источников тока на первичные и вторичные является условным и фактически касается только чисто технической реализации.


Зарядка аккумуляторов — это тот же электролиз, только происходит он внутри аккумулятора, а не во внешних устройствах.


Высокая энергоемкость всяких "воздушных" элементов (в том числе бензинового топлива) — это просто грязный трюк.

Почему трюк, да и грязный???? Ведь это не олимпиада. Воздух все равно возить с собой не надо. А на его место можно взять топливо. Все честно.

>Зарядка аккумуляторов — это тот же электролиз, только происходит он внутри >аккумулятора, а не во внешних устройствах.

А разбирать батарейку, проводить все эти технологические цепочки и запаивать её обратно будут бесплатно и не тратя энергии?

Насколько это будет выгодно в большой степени зависит от конструкции самой батареи.


Ведь можно сделать ее так, что активные вещества подавались из резервуара и вытекали в другой резервуар. А батарея не менялась. По сути, это т.н. топливные элементы.


Только не знаю почему, но когда говорят о топливных элементов, всегда имеют ввиду только водород как топливо.


Все это вопрос инженерных решении. Основная идея, это что нельзя тащить с собой окислитель. Он есть повсюду.

>Ведь можно сделать ее так, что активные вещества подавались из резервуара >и вытекали в другой резервуар. А батарея не менялась. По сути, это т.н. >топливные элементы.

такое тоже есть, это называется потоковая батарея. Обычно V5+/V4+ на катоде и V3+/V2+ на аноде, только причём тут цинк-воздух? С твердым топливом такое не прокатит.

В любом химическом источнике тока есть проблема подвода/отвода реагентов в зону электрохимической реакции и в тех источниках, которые пошли в производство эта проблема так или иначе решена. А если источник не реализован, значит там не удалось эту проблему решить.

"Если одновременно выбросить в атмосферу одинаковую массу метана и углекислого газа, то спустя 20 лет CH4 вызовет потепление в 86 раз больше, чем CO2. "

Не вызовет. Ибо метан в атмосфере живет недолго. Ибо быстро окисляется кислородом, да еще процесс ускоряется УФ-излучением Солнца. Время жизни метана в атмосфере в среднем месяц, максимум в самых благоприятных условиях - год. С учетом этого парниковое воздействие метана относительно углекислоты, которая в верхних слоях атмосферы вполне стабильна (только вот как она туда попала? Вечный вопрос...) меньше приведенной цифры (86) на порядок и составит в 5-6 раз больше относительно углекислоты.

Настоящую, реальную угрозу представляет не техногенный, а природный метан, который в количестве дохулиард тонн выбрасывается океанами, а с недавнего времени - еще и вечной мерзлотой и полярными болотами. Когда заметная часть суши Антарктиды освободится ото льда, подозреваю, оная суша тоже присоединится к процессу метаногенерации. Вот тогда и начнется реальный апокалипсец.

Настоящую, реальную угрозу представляет не техногенный, а природный метан, который...

Природный метан не окисляется, что ли? Он тоже окислится в атмосфере, а диоксид углерода переработается растениями в биомассы.

природный метан тоже окисляется, да. Только если учесть, что его на несколько порядков больше того несчастного мизера, что в статейке рассматривается - природный таки успевает даже за время своей недолгой жизни нам хорошо нагадить

Настоящую, реальную угрозу представляет водяной пар, чей вклад в парниковый эффект - 60+%, если правильно помню...

Подозреваю, что "зелёные" не учитывают водяной пар в своих раскладах. Интересно, у них вообще остались экологи в организации?

что за бред? зеленое электричество переводить на производство голубого водорода? авторы как-то ангажированы))) метан прекрасно сгорает в турбинах кпд-до 65% получая электричество-электричество-электо моторы-95% на фоне ДВС выигрыш преобразования 2-х кратный, проблема в CO2 .

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий