נורד סטרים תחת מימן: רוסיה חזרה למגמה
מקור: gazprom.com
פחות פחמן דו חמצני
פחדי מגיפה האפילו על סוגיות סביבתיות גלובליות. בינתיים, יצרים רציניים רותחים במגזר הזה, לפעמים הופכים לעימות של ממש. לדברי פוליטיקאים אירופאים, המודאגים במיוחד מההתחממות הגלובלית, ההנהגה הרוסית לא עושה מספיק כדי להפחית את פליטת גזי החממה.
מקור: bashiso.ru
ואכן, לפי מדד האפקטיביות הבינלאומי לשינויי אקלים (CCPI), רוסיה מדורגת במקום ה-52 מתוך 61 מדינות. האם במקרה זה ניתן להאשים את רוסיה בחוסר תשומת לב לבעיות סביבתיות?
בואו ניכנס קצת יותר לעומק הבעיה.
נכון לעכשיו, "אזעקה" סביבתית הופכת להיות אמיתית נֶשֶׁק במאבק לא ישר בהשפעה הכלכלית של מוסקבה. מנהיגי אירופה עושים כמיטב יכולתם כדי לקדם את הרעיון של אפס טביעת הרגל הפחמנית של התעשייה והתחבורה שלהם. במובנים רבים, זה אמור להפחית את התלות בפחמימנים מיובאים ובראש ובראשונה באספקה רוסית. וכל ירידה בתלות מאפשרת לך להכתיב את התנאים שלך למוכר. מבחינה לוגית קשה מאוד להאמין שהאירופים לוקחים ברצינות את האפשרות לשנות את מאזן גזי החממה על ידי הפחתת הפליטות באיחוד האירופי.
בהקשר זה מעניינת עמדתו של השר לפיתוח כלכלי מקסים רשניקוב, שהביע בקיץ האחרון:
"רוסיה מודאגת מאוד מניסיונות להשתמש באג'נדה האקלימית כדי ליצור מחסומים חדשים... המנגנון להתאמת פליטת פחמן דו חמצני יכול, למעשה, להפוך לחובות חדשות. הסדרים כאלה מנוגדים לכללי ארגון הסחר העולמי".
כל היסטוריה עם הפחמן הידוע לשמצה מהווה איום על רוסיה. יש לכך סיבות רבות.
ראשית, ההתחממות הגלובלית, שאיש אינו מכחיש אותה, אינה כל כך נוראית עבור המדינה שלנו. מצד אחד עולה ההסתברות לחריגות טבעיות (סופות ובצורת), ומצד שני נולדים מספר בונוסים. נתיב הים הצפוני יפונה מקרח מוקדם יותר ויהפוך סוף סוף נגיש לכל סוגי הספינות ללא ליווי שובר קרח. עלייה בטמפרטורה הממוצעת בארץ תאפשר הרחבת שטח הקרקע החקלאית למזרח ולצפון. היכן שהיה פעם פרמפרוסט, לחם עשוי בהחלט להיות אוזניים. אותו גורם יבטיח פיתוח משאבי טבע שלא היו נגישים בעבר.
שנית, עקרונות הדקרבוניזציה דורשים השקעות גדולות, שעשויות לא להשתלם בעתיד.
דוגמה פשוטה. חסידי פרוטוקול קיוטו דורשים מרוסיה להפחית את פליטת הפחמן הדו-חמצני ביחס לנתונים של אמצע שנות ה-90 של המאה הקודמת. אבל אז המדינה הייתה במשבר כלכלי קבוע, והפליטות היו ברמה נמוכה. כמה מאות מיליארדי טונות של פחמן דו חמצני לא נכנסו לאטמוספירה העולמית במהלך עשור של ירידה עדיין לא חושבו במדויק. לכן הקרמלין מציע לקחת את 1990 כנקודת מוצא, כשהכוח התעשייתי של ברית המועצות עוד היה בשיאה. ואז הכל נכנס למקומו.
בשנת 2017, רוסיה פלטה 32% פחות גזי חממה לאטמוספירה מאשר ב-1990. בכך אנו חורגים יותר מהדרישות של פרוטוקול קיוטו להפחתת הפליטות ב-25-30% עד 2030. אל תשכח את אזורי הענק המכוסים ביערות. רוסיה במקרה זה פועלת כמחוללת חמצן עולמית וצרכנית של פחמן דו חמצני.
כל זה נשמר בכוונה על ידי פעילים סביבתיים זרים כשהם מאשימים את הקרמלין בחבלה בתוכנית הפחמן. הם אפילו מצליחים לספור את פליטת גזי חממה משריפות יער. לפיכך, העיתון "גרדיאן" בסתיו האחרון הצביע על 245 מגהטון של פחמן דו חמצני שנכנס לאטמוספירה משריפות יער ברוסיה ב-2020. בשנת 2019, שריפות נשאו 185 מגה טון של גזים לאוויר.
נראה אבסורד, בהתחשב במיקומה הגיאוגרפי של המדינה, להאשים את החלק הנמוך של מקורות אנרגיה מתחדשים במאזן הכולל של המדינה. בשנת 2019, פאנלים סולאריים, טחנות רוח ודרכים ירוקות אחרות לייצור חשמל היוו לא יותר מ-0,16%. לאירופים, אגב, יש כ-20% מהאנרגיה שלהם ממקורות מתחדשים.
ברוסיה, העבודה על הובלת מימן מתבצעת לאט מאוד. בתמונה נראה ניבה "מימן" מתחילת המאה ה-XNUMX וגנרטור אלקטרוכימי מהמעבורת בוראן, ששימש את המכונית. מקור: autoreview.ru
למרות כל זאת, מוסקבה לא יכולה להתעלם מתהליכי דה-קרבוניזציה שסחפו את העולם.
עם הבחירה האירופית הכל ברור ונראה שהתנועה לעבר תעשייה "נקייה" היא בלתי הפיכה. למשל, ברמה הטכנולוגית, ממשלות מאלצות את היצרנים לנטוש את הייצור של מנועי בעירה פנימית. תקני פליטת גזי חממה דרקוניים כאלה מוצגים (לדוגמה, יורו 7 מ-2025), שלאחריהם היצירות של אוטו ודיזל ראויות רק למזבלה. אאודי הודיעה רשמית כי בעוד חמש שנים היא תפסיק לייצר מכוניות עם מנועי בנזין ודיזל. עכשיו רק מכוניות חשמליות ומכוניות מימן. מפיתוח מנועי בעירה פנימית חדשים, התבררו הגרמנים בשנה שעברה. ונשמע גילויים דומים מחברות הרכב האירופיות יותר מפעם אחת בעתיד הקרוב מאוד.
הסינים גם נחושים להשתחרר מפליטת גזי חממה. לפחות במילים. החבר שי ג'ינפינג בספטמבר אשתקד, במושב ה-75 של העצרת הכללית של האו"ם, הודיע לעולם על תוכניותיה של סין להפחית את צריכת הנפט ב-2060% עד 65, ואת צריכת הגז ב-75%. שיא צריכת הפחמימנים על ידי סין מתוכנן לשנת 2030, ולאחר מכן רכישות של נפט וגז אמורות רק לרדת.
מימן רוסי
התגובה הצפויה של רוסיה הייתה תוכניות לפיתוח אנרגיית מימן. זה היה מימן - הנהגת המדינה החליטה לדלג מעל שלב התחבורה החשמלית ולהיכנס מיד לעידן חדש של דלק ידידותי לסביבה.
מכוניות חשמליות לשימוש אישי ברוסיה, אם הן משתרשות, אז רק לאחר כמה מאות שנים של התחממות כדור הארץ. קר מדי כאן ובחורף ניתן לחלק בבטחה את עתודת החשמל בטעינה אחת בשלוש מהמפעל. במקרה זה, הקילוגרם המותנה H2 אוגר פי אחד וחצי יותר אנרגיה מקילוגרם של סוללת הליתיום-יון המתקדמת ביותר. כמובן, מימן רחוק מבנזין, אתה פשוט שופך אותו לתוך מיכל במילואים בתחנה הקרובה.
עד עכשיו, המהנדסים אפילו לא הסכימו כיצד רווחי יותר לאחסן מימן. אחת השיטות המבטיחות ביותר היא העברת גז דליק למצב של מתכת הידריד. לדוגמה, במכון לבעיות של פיזיקה כימית בצ'רנוגולובקה, מוצע למלא צילינדרים בסגסוגת של ניקל ולנטנום, שבהם מימן למעשה מתמוסס. הסגסוגת, כמו ספוג, סופגת גז וחוזרת כאשר הטמפרטורה עולה או כאשר הלחץ יורד. הקיבולת של כלים כאלה גבוהה מאלה בנפח דומה ומלאות במימן נוזלי. אבל השאלה היא טבעית - מאיפה משיגים כל כך הרבה ניקל ולנטנום כדי לספק לתחבורה ולתעשייה מכולות כאלה? המעבר המתוכנן ברחבי העולם לכלכלה נטולת פחמימנים עד שנת 2050 עלול להוביל לניצול יתר של עתודות עפרות פולי מתכתיות.
תרשים סכמטי של השימוש במימן כמקור חשמל בדוגמה של מכונית מימן ביתית. מקור: autoreview.ru
ישנן שאלות רבות לגבי שיטות ייצור המימן.
הגז הפשוט ביותר הזה קל להשיג בבית. כדאי להמליח את המים בשפע, להוריד את אלקטרודות הפחמן ולהפעיל מתח ל-12V. במהלך אלקטרוליזה כזו, יחד עם כלור גזי, ישתחרר "גז ידידותי לסביבה". ברור שטכניקה זו אינה מתאימה לקנה מידה תעשייתי - הריאגנט הראשוני ותוצרי הלוואי ישללו את כל היתרונות. אבל זו רחוקה מלהיות הדרך היחידה.
אם מתבצעת אלקטרוליזה של תמיסה מימית של הידרוקסיד מתכת אלקלי, אז מתקבלים חמצן גזי ומימן במוצא. ייצור ידידותי לסביבה למדי, אם לא נכלול אלקלי אגרסיבי ויקר. כעת במדינות שמודאגות מהפחתת הפחמן הקרובה, כולל רוסיה, מפעלים המבצעים אלקטרוליזה על מים נקיים מוכנים. המימן המשוחרר נשלח לאחר מכן למחוללים אלקטרוכימיים, שם הוא מגיב שוב עם חמצן, מייצר חשמל ומים טהורים מבחינה כימית. למעשה, מימן במחזור זה ממלא את התפקיד של מצבר אנרגיה של חשמל, ומעביר אותו ממקום אחד למשנהו.
זה נראה מאוד ידידותי לסביבה? לא כל כך פשוט.
ראשית, כדי להשיג מטר מעוקב אחד של מימן, נדרשת כמות ניכרת של 2,5 עד 8 קילו-וואט. לפי הפרסום של Autoreview, טויוטה מיראי, מכונית המימן החסכונית ביותר כרגע, צורכת יותר מ-100 מ"ק גז לכל 6 ק"מ. זה, אגב, במונחים של קילוואט לשעה הוא פי שניים פחות חסכוני מהפעולה של מכונית חשמלית דומה.
אירופה תצטרך הרבה מימן בעתיד הקרוב כדי לספק את הפנטזיות האקולוגיות שלה. שנית, חשמל לאלקטרוליזה מים לא תמיד מיוצר בצורה "נקייה". לדוגמה, אם משתמשים בזרם חשמלי מתחנת כוח תרמית לייצור מימן, האם מוקד זה ייחשב "ירוק"? כמובן שלא, בגלל זה האירופים בונים יערות שלמים של טורבינות רוח, שהחשמל מהם מסופק לאלקטרוליזרי מימן. העלות, כמובן, של מימן כזה עולה על כל הסביר.
הצד הפיננסי של נושא המימן הוא בדרך כלל מאוד מסובך.
בעשורים האחרונים, רוסיה כמעט ולא הוציאה כסף על פיתוח פתרונות משלה בתחום הייצור והשימוש במימן. לשם השוואה: מאז תחילת המאה ממשלות אירופה, יפן, ארצות הברית וסין השקיעו עד 600 מיליון דולר מדי שנה בנושא המימן ה"ירוק". זאת מבלי לקחת בחשבון את מימון הכיוון על ידי חברות פרטיות.
אף על פי כן, ב"מפת הדרכים" הרוסית לאנרגיית מימן, שאושרה באוקטובר אשתקד, המדינה שלנו צריכה להיות בין "המובילות בעולם בייצור ויצוא". במקביל, בגרסה מוקדמת יותר של אסטרטגיית האנרגיה, רוסיה צריכה לייצא לפחות 2024 מיליון טון מימן עד 0,2, ועד 2035 להגדיל את הנתון הזה פי 10. מטבע הדברים, הצרכן העיקרי של גז "ירוק" הוא אירופה, שם כבר ברמת הבדיקה החלו לחדש את מערכת הולכת הגז הקיימת לשאיבת מימן. לכן, סביר להניח ש-Nord Stream 2 יעבור בקרוב לדלק ידידותי לסביבה.
אבל אפשר להשיג מימן בקנה מידה תעשייתי לא רק על ידי אלקטרוליזה. כדי ליצור מימן "אפור" כביכול, זה מספיק כדי לבצע פירוליזה של גז טבעי. סך העלויות מרשימות - מ-0,7 ל-3,3 קילוואט לשעה אנרגיה למטר מעוקב גז. אבל במחזור הייצור הזה צריך להיפטר מתוצרי התגובה - פחמן דו חמצני ופחמן חד חמצני. במקרה הקיצוני ביותר, הוא פשוט משתחרר לאטמוספירה אי שם מעל סיביר. במקרה של ניצול גזי חממה צדדיים, למשל, בבארות נפט ריקות, מימן בהכרח מתייקר, אך מקבל סטטוס "כחול" ידידותי יותר לסביבה.
ה"ירוק", המימן הידידותי ביותר לסביבה נדון לעיל - הוא מתקבל על ידי אלקטרוליזה של מים באמצעות חשמל מפאנלים סולאריים ומטורבינות רוח. במקרה הרוסי ניתן להשיג מימן "ירוק" באמצעות תחנות כוח גרעיניות - בתוך המדינה, עד 20% מצריכת האנרגיה מכוסה על ידי אטום שקט.
אב הטיפוס הביתי המודרני ביותר שמתדלק במימן הוא ה- Aurus הייצוגי. נראה כי מכונה זו הייתה תוצר של יישום הוראות מפת הדרכים של המימן הרוסי על "הכנת הצעות להיווצרות במדינות זרות של המוניטין של הפדרציה הרוסית כספקית של מימן ידידותי לסביבה המיוצר ללא פליטת פחמן דו חמצני." מקור: autoreview.ru
בהתאם ל"מפת הדרכים" הנ"ל, משק האנרגיה הרוסי מחכה למהפכה של ממש.
בעוד שלוש שנים אמורים להופיע בארץ כמה מפעלי פיילוט לייצור מימן ללא פליטת פחמן דו חמצני. אגב, אבות הטיפוס הראשונים של אלקטרוליזרים כאלה נוצרו בצ'רנוגולובקה ליד מוסקבה. יתר על כן, מרכז הכשירות של היוזמה הטכנולוגית הלאומית "מקורות אנרגיה חדשים וניידים" על בסיס המכון לבעיות של פיזיקה כימית בנה את המטוס הראשון המופעל באמצעות מימן ברוסיה.
שלוש שנים לאחר מכן, לרוסיה יהיו מקומות ניסויים לפיתוח שיטות להפקת מימן ישירות בשדות גז ובמפעלי עיבוד גז. אלו יהיו יחידות ייצור מימן כחול עם מחזור ניצול גזי חממה. עוד בתוכניות הקמת טורבינות גז הפועלות על דלק מתאן-מימן, וכן קטרי מימן. אם אתה מאמין ל"מפת הדרכים", אז אלקטרוליזרי מימן יופיעו בשנים הקרובות בתחנות כוח גרעיניות. המסמך אומר כך:
"פיתוח קונספט להבטחת בטיחות בייצור, אחסון והובלה של מימן בתחנות כוח גרעיניות".
המועד האחרון הוא 2023. הרעיון, כמובן, מעורפל - מימן נפיץ ביותר לצד דלק רדיואקטיבי. הסיכונים הפוטנציאליים של החלטה כזו נראים עצומים. עתיד המימן שלנו לא נראה לגמרי נקי.
מידע