Может ли усиление давления на рынок опреснения поставить под сомнение экологичность "зеленого водорода"?
Новые проекты по производству "зеленого водорода" создаются беспрецедентными темпами. К 2040 году целевая мощность производства "зеленого водорода" составит 206 ГВт. Для реализации этой цели требуется 1,7 миллиона кубометров пресной воды ежедневно. Реально ли это, и означает ли воздействие на окружающую среду "зеленого водорода", что это производство менее экологично, чем можно предположить?
Производство "зеленого водорода" требует наличия чистой воды без солей. Для этого разработана технология увеличения мощности опреснения, поэтому в этом смысле удовлетворение растущей потребности в чистой воде не вызывает сомнений. Однако вопрос заключается в том, не приведет ли это к экологическим проблемам, в результате которых технология производства "зеленого водорода" станет в долгосрочной перспективе неустойчивой.
Требования к опреснению воды для производства "зеленого водорода".
Чем грязнее исходное сырье (или источник воды), тем больше отходов будет производиться. Например, морская вода должна пройти интенсивный процесс опреснения, чтобы растворенные твердые частицы отделить от воды. По мере роста спроса на чистую воду разработчики сталкиваются с проблемой, что делать с отработанным раствором солей и как его утилизировать.
Просто выливать растворенные соли в канализацию было бы расточительно и непрактично, а в случае с более концентрированными растворами еще и проблематично. Сброс солей, например, в морскую воду, может привести к накоплению превышающему допустимый уровень солей для растений и животных, живущих в этой среде. Поэтому ответственные разработчики должны творчески подходить к вопросу утилизации.
Чтобы "зеленый водород" был устойчивым, окружающая среда, в которую попадают отходы электролизера, должна быть способна принять стоки без негативных последствий. Именно на этом должны сосредоточиться разработчики.
Например, в больших пустынных районах концентрация сточных вод может достигать очень высокого уровня растворенных твердых частиц или храниться в резервуаре на суше - фактически солончаке - и испаряться. Со временем все равно останется только соль, но это более предпочтительно, чем выливать солевые растворы в море.
Этот метод утилизации сточных вод требует тепла, пространства и солнечного света. Таких условий не так много во много в мире, и поэтому этот метод не является широко распространенным решением.
Использование энергии для производства зеленого водорода.
Существует также проблема использования энергии. Когда исходным сырьем является морская вода, для опреснения требуется много энергии. Процесс производства водорода, включая кондиционирование, сушку, сжатие и хранение, может быть энергозатратным и не оправданным. Пока используемая энергия поступает из возобновляемых источников, процесс и водород по-прежнему можно считать "зелеными", но "зеленый" не всегда означает "устойчивый".
Устойчивость должна быть целостной, учитывая все результаты работы системы. Если баланс нарушается, и "зеленый" приобретает "мутно-серый оттенок", потому что процесс в целом, наносит вред окружающей среде, то в этом нет смысла.
Таким образом, официально "зеленый" водород сложно назвать "зеленым", если процесс приведет к истощению водоносных горизонтов или загрязнению грунтовых вод в результате утилизации стоков, подрывая любые усилия по минимизации воздействия на окружающую среду. В данном случае речь идет о частичном решении проблемы и создании другой, возможно, еще более серьезной.
Однако, это не означает, что проблема устойчивости опреснения является неразрешимой. Существуют новые технологии, которые показывают многообещающие результаты. В настоящее время в Китае разрабатывается комбинированная система опреснения-электролиза, в которой используется низкоэнергетический метод очистки морской воды в результате испарения.
Подобные инновации радуют, но еще не решают ключевую проблему - как справиться с отработанным солевым раствором. Эта конкретная технология все еще находится на стадии исследований, так как чтобы стать привлекательной альтернативой электролизу, она должна оказаться масштабируемой и экономически эффективной.
Давление на рынок опреснения возрастает по мере того, как мир требует все больше "зеленого водорода". Однако нет сомнений в том, что проблема ответственной утилизации жидких отходов в результате производства "зеленого" водорода будет нарастать по мере дальнейшего увеличения спроса.
Возможно это произойдет в самом ближайшем будущем, так как растет осведомленность и в результате этого требования к экологической оценке будут повышаться, а нормативные акты ужесточаться. Следовательно разработчики должны обеспечить соблюдение соответствующих требований.
Для того чтобы производство водорода было экологичным и устойчивым, разработчикам необходимо рассмотреть новые и инновационные методы утилизации и предоставлять полную информацию по этому вопросу клиентами и регулирующим органам.