Туркменистан имеет неограниченные возможности для производства водорода
На Глобальном форуме ООН высокого уровня по добывающей промышленности Президент Туркменистана предложил создать «Дорожную карту» популяризации водорода.
Научный эксперт, известный туркменский учёный, доктор технических наук Аллаберды Ильясов прокомментировал, какой экономический эффект может принести производство продукции из водорода и вообще перспективы развития водородной энергетики.
Перспективы химической промышленности
Химическая индустрия страны — одна из быстроразвивающихся отраслей национальной экономики, располагающая огромным ресурсным потенциалом. Поэтому её современная производственная инфраструктура является одним из ключевых приоритетов экономической политики Туркменистана. Особое внимание уделяется расширению производства разного вида продукции с использованием природного газа в качестве сырья. Соответственно создание производств с использованием углеводорода весьма выгодно.
Одним из таких многообещающих направлений является выпуск продукции из водорода и перспективы водородной энергетики в целом. Водород остаётся почти невостребованным, несмотря на то, что является самыми распространённым элементом на Земле. Однако постепенно проекты с использованием водорода в областях большой и распределённой энергетики, накопления энергии, а также во всех видах транспорта, от автомобилей до самолётов и морских судов, становятся серийными.
Водород как статья дохода
Неограниченные возможности Туркменистана позволяют развивать промышленное производство топлива будущего. До сих пор большая часть получаемого водорода используется в химической (гидрокрекинг сырой нефти) и пищевой (гидрирование растительных масел) промышленности, а также в ряде других отраслей. Это основано на способности водорода вступать при повышенных температурах в каталитические реакции гидрирования.
Восстановительные свойства водорода используются в химической технологии, порошковой металлургии, машиностроении, микроэлектронике. Особый интерес водород вызывает как многообещающее топливо, так как является самым лёгким топливом с наибольшей энергией на единицу массы.
У Туркменистана имеется огромный потенциал в производстве водорода, который реально может стать одним из источников насыщения национальной экономики. Водород — один из промышленных газов, который уже десятилетиями используют в нефтепереработке. Но основным источником энергии для производства водорода является природный газ, которым очень богат Туркменистан.
В природе водород в свободном состоянии не встречается и, таким образом, не является прямым источником энергии, а подобно электричеству, является энергоносителем. Но в отличие от электричества, которое является носителем электронов, водород является источником химической энергии и потенциально более эффективен как средство накопления энергии, особенно при использовании в энергосистемах с возобновляемой энергией, таких как энергия солнца и ветра.
Прогрессивный энергоноситель будущего
Водород и среди альтернативных видов топлива представляется наиболее перспективным, имеющий большие потенциальные возможности использования. Он вносит значительный вклад в решение трёх наиболее важных задач, касающихся использования энергии: снижение эмиссии парниковых газов, повышение энергетической безопасности и снижение загрязнения воздуха. Разработка эффективных, экономически выгодных, конкурентоспособных и безопасных технологий производства водорода является основой будущего водородной энергетики.
Более 68 процентов водорода получают сейчас из природного газа, 16 процентов из нефти, 11 процентов — из угля и 5 процентов – из воды с помощью электролиза. Это объясняется сравнительной дешевизной производства из углеводородов — по различным оценкам, себестоимость водорода из природного газа пока в 5 раз ниже, чем при электролизе. Благодаря неограниченным ресурсам, высокой энергетической насыщенности, технологической гибкости и экологической чистоте процессов преобразования энергии с участием водорода его следует рассматривать, как наиболее перспективный энергоноситель будущего.
Среда для энергосистем
Главные направления применения водорода сегодня — в нефтепереработке и в химической промышленности, то есть для производства различной продукции и в первую очередь — аммиака и метанола. Использование водорода открывает уникальный путь к интегрированным «открытым энергосистемам», которые отвечают всем основным требованиям энергетики и охраны окружающей среды.
Кроме того, в ближайшем будущем он может стать средой для хранения энергии, в частности, электроэнергии. Одно из его преимуществ основано на том, что почти любой источник энергии может быть конвертирован в водород, давая возможность его локального использования в различных регионах Земли.
Поэтому сегодня водород — один из наиболее эффективных способов создания долгосрочных хранилищ энергии. В период до 2030 года водород с ценой в 2 доллара за 1 кг начнёт конкурировать с углём и природным газом в качестве энергоносителя при производстве стали, а к 2050 году при цене 1 доллар за килограмм станет выгоднее газа на мировых рынках и сможет конкурировать с самым дешёвым углём.
Экологический аспект производства
Основным недостатком энергетики на основе ископаемых топлив является эмиссия огромного, порядка 30 млрд. тонн в год, количества углекислого газа. Он является основным парниковым газом, отрицательно влияющим на окружающую среду. Этот газ признан мировым сообществом одним из главных факторов, по масштабам воздействия на климат планеты. Он превосходит все остальные антропогенные факторы и сравним с мощными природными силами.
В мировой энергетике происходит процесс глобальной трансформации — «энергетический переход», связанный с декарбонизацией — снижением выбросов углекислого газа (СО2). Актуальность декарбонизации энергетических систем возросла после вступления в силу Парижского соглашения по климату в 2016 году.
Интенсивное развитие процессов переработки углеводородного сырья — нефти, природных и попутных газов, твёрдого топлива поставило перед человечеством глобальные социально-экологические проблемы, связанные с промышленной безопасностью, защитой окружающей среды. Актуальными направлениями в решении экологических проблем при добыче и переработке нефти и газа являются аспекты концепции «чистые технологии»: разработка экологически чистых процессов и утилизация отходов, очистка газовых выбросов нефтехимических производств, очистка сточных вод от нефти и нефтепродуктов.
Рациональное использование ресурсов
Выбор методов производства водорода зависит от наличия промышленного сырья или ресурсов, а также требуемых качества и чистоты изготовляемого продукта. В настоящее время существует много методов промышленного производства водорода, что является одним из главных преимуществ водородной энергетики, так как повышает энергетическую безопасность и снижает зависимость от отдельных видов ископаемого сырья.
Таким образом, в наши дни водород выступает как один из промышленных газов, который уже десятилетиями используют. Основным источником энергии для производства водорода является природный газ.
На Туркменбашинском комплексе нефтеперерабатывающих заводов введён в эксплуатацию ряд установок, позволяющих увеличить объёмы производства продуктов углеводородной химии. В соответствии с «Программой развития нефтегазовой промышленности Туркменистана на период до 2030 года», а именно — рационального использования углеводородных ресурсов, успешно ведётся работа по производству высококачественной нефтегазохимической продукции.
Продукция особого спроса
Благодаря неограниченным ресурсам, высокой энергонасыщенности, технологической гибкости и экологической чистоте процессов преобразования энергии с участием водорода его следует рассматривать как наиболее перспективный энергоноситель с возможностью использования различных видов топлива.
При применении водорода в качестве топлива электричество вырабатывается при его электрохимическом окислении обычно кислородом воздуха в электрохимической ячейке, в отличие от традиционного генерирования электричества в трехстадийном процессе конверсии: химическая энергия — термическая энергия — электричество.
Вызов ближайших десятилетий — в создании принципиально новой индустрии и рынка, основанного на без углеродном производстве водорода, его крупномасштабном хранении и транспортировке на сотни и тысячи километров в трубопроводах и в морских и наземных танкерах.
Энергетическая стратегия президента
Реализация масштабных инвестпроектов, нацеленных на выпуск конкурентоспособной продукции, — одна из стратегических задач развития нефтегазовой отрасли. Последовательное проведение экономической политики главы государства Гурбангулы Бердымухамедова, в частности, меры по модернизации объектов промышленности, обеспечивает уверенное, динамичное развитие национальной экономики.
Высокая рентабельность, связанная с мировой рыночной конъюнктурой и ценами на его продукцию, а также благоприятные макроэкономическая ситуация и климат для инвестиций, привлекают в Туркменистан иностранных инвесторов. Проекты по производству конкурентной на мировых рынках продукции — одна из стратегических задач развития нефтегазохимической отрасли.
Поэтому топливно-энергетический комплекс нашей страны является приоритетным направлением развития национальной экономики.
Масштабная индустриализация страны, переход к цифровой экономике, формирование информационного общества, развитие рыночной экономики и предпринимательства — стали основными критериями социально-экономической политики туркменского лидера. В результате этих действенных шагов сохраняются стабильно высокие темпы национальной экономики, а это значит стабильное повышение уровня жизни и благосостояния народа Туркменистана.