Ученые Центра добычи углеводородов Сколковского университета науки и технологий (Сколтех) работают над созданием технологии получения водорода на основе метана под землей. Такой метод позволяет производить автоматическое захоронение выбросов углекислого газа, полностью исключая их воздействие на атмосферу.

О потенциальной революции в водородной энергетике в интервью ФАН рассказал заместитель директора Центра добычи углеводородов, профессор Сколтеха Алексей Черемисин.

«У нас гигантские объемы метана»

«Идея состоит в том, что генерация происходит прямо под землей. Процесс примерно такой же, что и на поверхности: метан, водяной пар и катализатор. А после этого в скважину опускается селективная мембрана, которая позволяет фактически добывать только водород, а остальные газы, включая СО2, можно оставлять под землей. То есть выделение СО2 идет, но он автоматически захоранивается, — рассказал Алексей Черемисин. — Если пилотный проект получится, то это фактически будет получение голубого водорода без всех промежуточных стадий».

На сегодня самым экологичным считается так называемый зеленый водород, который получают путем электролиза воды с использованием энергии возобновляемых источников: солнечных батарей, ветрогенераторов и других. Именно его массовое использование в качестве экологически чистого энергоисточника обсуждается во всем мире в рамках так называемой климатической повестки. Его активно продвигают в том числе страны Евросоюза.

При этом углеродный след производства зеленого водорода может оказаться значительно больше, чем у создаваемой в Сколтехе технологии производства голубого водорода на основе метана.

«Здесь вопрос в том, как мы учитываем экологичность возобновляемых источников энергии (используются для электролиза воды при получении зеленого водорода. — Прим. ФАН). Если оценивать весь их жизненный цикл и связанный с ним углеродный след, то необходимо учитывать и производство самих ветряков либо солнечных батарей, и их утилизацию, и требования на добычу редкоземельных металлов. Если проанализировать весь этот след, то на самом деле паровой риформинг с захоронением углекислого газа будет более экологичным», — пояснил Черемисин.

Замдиректора Центра добычи углеводородов отметил, что разработка может успешно использоваться даже на месторождениях с небольшими запасами газа.

«При использовании этой технологии исключается стадия, когда добывается метан, а паровой риформинг при этом делается на поверхности. Это может быть перспективным для истощенных месторождений — тех, которые находятся на последней стадии разработки», — отметил собеседник ФАН.

Сейчас проект находится на стадии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, но несколько крупных игроков нефтегазовой отрасли уже заинтересовались этой идеей.

«Сейчас в мире две-три компании уже активно ведут аналогичные разработки. Планируется пилот в Канаде и второй, насколько я знаю, — в США. В России мы с несколькими корпорациями обсуждаем эту технологию — интерес есть. Но учитывая скорость принятия решений, это может занять два-три года, не меньше», — отметил ученый.

Алексей Черемисин добавил, что в случае успешных испытаний этой технологии удастся решить вопрос по производству экологически чистого голубого водорода в крупных масштабах, в том числе и для зарубежных потребителей. При этом для производства и транспортировки водорода можно задействовать существующую инфраструктуру нефтегазового комплекса.

«У нас гигантские объемы запасов газа (метана. — Прим. ФАН) — мы первые в мире по этому показателю. Кроме того, развита инфраструктура и по добыче газа, и по передаче, в том числе трансграничные, магистральные газопроводы», — добавил Черемисин.

«Его можно просто жечь»

Между тем, у некоторых экспертов сегодня возникают сомнения в востребованности таких проектов из-за неясных перспектив спроса на энергетический водород.

«Сейчас водород используется в основном в химической промышленности, а для энергетики используется метан. Какой смысл извлекать из него водород, если можно просто его жечь?» — высказал свое мнение в интервью ФАН генеральный директор Института национальной энергетики Сергей Правосудов.

По словам эксперта, даже если рассматривать производство водорода в контексте энергоперехода и взятого Западом курса на «зеленую» энергетику, то спрос на добытый из метана водород за рубежом вызывает сомнения.

«Различные технологии получения водорода существуют в принципе и сейчас. Но они (страны Запада. — Прим. ФАН) говорят о том, что сам подход с использованием углеводородов им в принципе не нравится. И предлагают получать водород из воды», — пояснил собеседник ФАН.

Сергей Правосудов согласился с тем, что производство и использование зеленого водорода выглядит крайне нелогичным с точки зрения энергоэффективности и экологичности. Но более оправданный в этом отношении голубой водород, по словам эксперта, пока не вызывает интереса в ЕС.

«Россия — мировой лидер по запасам метана. Конечно, мы можем из него выделять водород. Вопрос в том, насколько это нужно. Нужно же подписать контракты с кем-то», — отметил Правосудов.

Впрочем, ученые Сколтеха настроены оптимистично. По словам Алексея Черемисина, основными вопросами в развитии масштабного производства голубого водорода сегодня как раз остаются создание эффективных генерирующих мощностей и разработка механизмов утилизации выбросов углекислого газа. Если проект успешно пройдет пилотное тестирование, он может стать готовым решением для обеих задач.