В научном журнале Atmospheric Chemistry and Physics опубликована статья «Климатические последствия выбросов водорода» (Climate consequences of hydrogen emissions). Как следует из названия, исследовалось влияние выбросов (утечек) водорода на климат.
Ранее по это теме были опубликованы работы показавшие, что попадание больших объёмов водорода в атмосферу может в некоторой степени (косвенно) способствовать глобальному потеплению. Дело в том, что водород может взаимодействовать с другими газами и парами, вызывая отрицательные для климата эффекты. «Любая утечка водорода повлияет на состав атмосферы (с последствиями для качества воздуха) и окажет косвенное нагревательное воздействие на климат».
В то же время в другой статье было показано, что утечки можно свести к минимуму, и «выгода для климата от хорошо регулируемой чистой водородной экономики перевешивает воздействие любых выбросов, которые водород может добавить в энергетическую систему».
Согласно новому исследованию, проведенному некоммерческим фондом защиты окружающей среды (Environmental Defense Fund, EDF), широкомасштабное внедрение чистого водорода может иметь серьезные последствия для климата из-за относительной легкости утечки молекулы H2, которая примерно в восемь раз меньше молекулы метана.
«Эффективность водорода как стратегии декарбонизации… остается неясной», — говорится в статье.
«Миллиарды в виде новых инвестиций и финансовых субсидий предлагаются для ускорения внедрения [чистого водорода]. Тем не менее, водород сам по себе оказывает значительное воздействие на климат, которое широко игнорируется и недооценивается, и это очень маленькая молекула, которая может легко просачиваться в атмосферу из инфраструктуры», — пишут авторы.
«Наши результаты показывают, что выбросы водорода могут значительно подорвать климатические преимущества стратегий декарбонизации, включающих чистый водород, особенно в первые десятилетия после развертывания».
Как и в вышеупомянутой ранней работе, отмечается, что сведение к минимуму утечек будет иметь важное значение для эффективности использования водорода в качестве стратегии смягчения последствий изменения климата.
Авторы говорят, что общее количество выбросов (утечек) из существующих водородных систем неизвестно. Утечка в объёме 1% — это «наилучший сценарий», но в некоторых случаях она может достигать 10%. При таких высоких выбросах зеленый водород позволит сократить климатическое воздействие ископаемого топлива всего в два раза в течение первых двух десятилетий, «что далеко от общепринятого мнения о том, что зеленые водородные энергетические системы являются климатически нейтральными». В таком случае лишь через очень длительное время климатические выгоды использования водорода станут существенными.
С другой стороны, более низкие выбросы (1 %) оказывают лишь «ограниченное воздействие на климат во всех временных масштабах».
Утечка в 1% добавит к глобальному потеплению всего около 0,025°C к 2050 году, но утечка в размере 5% или 10% может повысить среднюю мировую температуру более чем на 0,1°C или 0,4°C соответственно.
«Что касается синего водорода, связанные с ним выбросы метана могут сделать применение водорода более вредным для климата на несколько десятилетий вперед, чем технологии, основанные на ископаемом топливе, если выбросы обоих газов высоки», — также отмечается в статье. Этот вывод соответствует выводам работы 2021 года, в которой показывалось, что «синий водород хуже для климата, чем природный газ».
В общем, вопрос климатического воздействия водорода требует дальнейших научных исследований, заключают авторы. Нужно совершенствовать оценки выбросов водорода по всей цепочке создания стоимости.
