По мере роста индустрии, на слуху все чаще появляются «цвета» водорода. «Черный» водород производится путем газификации угля. «Серый» водород образуется при риформинге обычного природного газа. «Коричневый» водород получается путем неполного окисления лигнита или бурого угля под высоким давлением. В настоящее время 96 процентов производства водорода попадает в эти экологически «грязные» категории.

«Зеленый» – это водород, получаемый из чистых возобновляемых источников, обычно путем электролиза. «Голубой» водород, который долгое время считался неплохой альтернативой с низкими выбросами. Это тот же «серый» водород, получаемый путем парового риформинга метана, но с дополнительным улавливанием углерода на конечной стадии. 

Но теперь ученые из Корнельского и Стэнфордского университетов предупреждают, что «голубой» водород – плохая альтернатива, так как связан со скрытыми выбросами, приносящими в некоторых отраслях больше вреда для атмосферы, чем традиционные варианты со сжиганием угля или газа.

Получается, что сейчас гораздо проще купить газовый котел для отопления частного дома, чем использовать «голубой» водород со сложной технологией получения. Причем влияние на экологию будет одинаковым. Однако первый способ, еще и дешевле, и даже безопаснее ввиду обкатанности технологии.

В некоторых случаях переходе на «голубой» водород в целях отопления, приготовления пищи или выработки электроэнергии, выбросы парниковых газов растут на 20 % по сравнению с природным газом или углем и на 60 % по сравнению с использованием дизельного топлива. 

Проигрыш «голубого» водорода здесь объясняется несовершенством способов извлечения природного газа, когда его утечки составляют примерно 3,5 % от уровня добычи. К тому же, метан сохраняется в атмосфере в течение 20 лет.

Основная проблема получения «голубого» водорода заключается в том, что процесс улавливания углерода требует энергии, и эту энергию получают от сжигания дополнительного количества природного газа. Таким образом, даже когда все выбросы углерода в процессе риформинга улавливаются, дополнительные утечки метана в общем цикле снижают экологические показатели на 9-12 процентов.

Водорода в атмосфере стало больше на 70% всего за полтора века — каковы последствия

Для того чтобы мы могли существовать, на планете должны быть определенные условия. Например, концентрация кислорода в воздухе, а также уровень температуры. На себе мы нередко ощущаем, как меняется погода, но вот по-настоящему отследить, что кислорода или какого-то другого элемента стало меньше, получается не всегда. Зачастую выясняют эту проблему различные измерения, и ученые не просто так задействуют в своих работах разные датчики. Недавно они установили, что за последние 150 лет в значительных масштабах вырос объем водорода в нашей атмосфере. Что это значит и почему так произошло? Давайте разбираться. 

Фото: World Bank Photo Collection/flickr.com

Как ученые это заметили

Исследования климата последние годы концентрируются на льде и всем, что с ним связано. Как правило, наука активно изучает ледяные покровы, чтобы предсказать, насколько они уменьшатся во время глобального потепления. Так, недавняя история с российской капсулой, высвободившейся изо льдов на 37 лет раньше, чем надеялись ученые, показала стремительность этих процессов. Прочитать об этом можно по ссылке. Но также лед может рассказать кое-что еще.

Водород также является парниковым газом. Фото: IN2UT/flickr.com

Основываясь на исследовании льда, который сформировался в Антарктиде в середине XIX века, ученые обнаружили не самую очевидную тенденцию нашего времени. Количество водорода в окружающей среде последние лет 150 только растет и не думает снижаться. За столь сравнительно короткий срок наша планета нарастила этого газа на целых 70%. А это уже наводит на определенные мысли. Раньше считалось, что причины утечек лежат в производстве синтез-газа. Последний получается из водорода и угарного газа. Но теперь становится понятно, что есть какое-то другое место, откуда он берется. И мы до сих пор не знаем, где оно.

Почему это плохо

Кажется немного странным, что это стало проблемой, ведь до недавних пор водород считался более разумным выбором на фоне выбросов углекислого газа. И хотя нотки неуверенности встречались и раньше, теперь они имеют под собой больше оснований. Кроме того, водород — это тоже парниковый газ. Он замедляет распад метана, а в результате этого растет количество озона. Последний же и препятствует солнечным лучам и теплу на пути в космос, задерживая их на планете. Пусть водород и более чистый газ, но есть опасения, что он не станет заменой другим, а только навредит природе. 

Водород все еще менее вредный газ, чем природный, с точки зрения загрязнения. Фото: waltarrrrr/flickr.com

Напомним, что также мы рассказывали про сомнения в экологичности голубого водорода. Похоже, ученые начали догадываться, что этот газ не может стать хорошей альтернативой природному. Прочитать об этом можно тут.

Источник: https://www.pnas.org/content/1...