Международная группа исследователей призвала уделять больше внимания выбросам водорода в атмосферу по мере развития водородной энергетики. Ученые пришли к выводу, что климатический эффект от использования водорода в значительной степени будет зависеть от того, насколько эффективно удастся минимизировать его утечки при производстве, транспортировки, хранения и использования. Об этом пишет Phys.
Смотрите также Неожиданный успех природы: мангровые леса в мире снова расширяются
Почему утечки водорода стали проблемой для климатологов?
Соответствующий обзор опубликован в научном журнале Nature Reviews Earth & Environment. Работа стала частью проекта HYway, который координирует норвежский исследовательский центр CICERO Center for International Climate Research.
В исследовании также принимали участие специалисты из University of Cambridge, University of Edinburgh, University of California Irvine, Environmental Defense Fund и других научных учреждений.
NORDIS – бренд из Скандинавии, который разрабатывает современные системы отопления и охлаждения с акцентом на качество и энергосберегающие технологии. Современный дизайн, тихая работа и простое управление обеспечивают комфорт в ежедневном использовании – независимо от времени года.
По словам главного автора работы, исследовательницы CICERO Мария Санд, водород может сыграть важную роль в декарбонизации промышленности, транспорта и энергетики, однако его преимущества напрямую зависят от объемов потерь в атмосферу. "Водород может помочь сократить выбросы в промышленности, транспорте и энергетике, но климатическая польза зависит от того, насколько низкими будут его потери в атмосферу", – отметила Мария Санд.
Почему водород влияет на глобальное потепление?
В отличие от углекислого газа или метана, водород сам по себе не относится к парниковым газам. Однако после попадания в атмосферу он вступает в сложные химические реакции, которые косвенно усиливают глобальное потепление.
В частности, водород способствует увеличению концентрации метана, озона и водяного пара в стратосфере. Именно эти вещества имеют мощный парниковый эффект и влияют на температуру планеты.
Ученые отмечают, что в последние годы оценки климатического влияния водорода стали значительно точнее. Современные модели показывают, что за 100-летним горизонтом глобальный потенциал потепления водорода составляет примерно 12 единиц относительно углекислого газа.
Иначе говоря, один килограмм водорода, попавший в атмосферу, в долгосрочной перспективе может вызвать примерно в 12 раз больший эффект потепления, чем аналогичное количество углекислого газа.
Для сравнения: углекислый газ имеет показатель 1; водород – около 12; метан имеет еще более высокий показатель, но его влияние рассчитывается по другим временным периодам.
Почему это важно для водородной экономики?
Водород рассматривается как один из ключевых элементов будущей низкоуглеродной экономики. Особенно большие надежды на него возлагают в секторах, где полная электрификация остается сложной или экономически невыгодной.
Речь идет о:
- тяжелой промышленности;
- металлургии;
- химическом производстве;
- грузовом транспорте;
- морские перевозки;
- долгосрочное накопление энергии.
Именно поэтому, по мнению авторов исследования, климатическое влияние водорода необходимо учитывать не только в научных работах, но и в государственном регулировании и корпоративной отчетности.
"Водород долгое время считался практически безвредным для окружающей среды. Но развитие науки показывает, что он имеет собственный потенциал глобального потепления. Поэтому его влияние необходимо учитывать при оценке климатических последствий и создания систем климатического учета", – отметила Мария Санд.
Какие вопросы еще остаются без ответа?
Несмотря на значительный прогресс, исследователи признают, что некоторые аспекты влияния водорода на атмосферу все еще недостаточно изучены.
Одним из главных источников неопределенности остается так называемый почвенный поглотитель водорода. Часть атмосферного водорода естественным образом поглощается почвами, однако масштабы этого процесса пока оценены недостаточно точно.
Кроме того, ученые считают необходимым:
- улучшить мониторинг утечек водорода на всех этапах производственной цепи;
- точнее моделировать атмосферную химию водорода;
- усовершенствовать климатические модели для прогнозирования долгосрочных последствий его использования.
- Именно над этими вопросами сейчас работают участники проекта HYway.
Не отказ от водорода, а новые правила игры
Авторы исследования не ставят под сомнение перспективность водородной энергетики. Наоборот, они считают водород важным инструментом для достижения климатических целей.
Однако новые научные данные показывают, что успех водородной экономики будет зависеть не только от масштабов производства "зеленого" водорода, но и от способности минимизировать его потери. Если утечки останутся высокими, часть климатических преимуществ может быть потеряна.
Поэтому ученые призывают правительства и бизнес уже сейчас включать потенциальное влияние водородных выбросов в свои стратегии развития энергетики. По их мнению, это позволит максимально использовать преимущества водорода и избежать новых климатических рисков в будущем.