статья. Статья_фрагмент. Удк 662. 769. 21 Рубрика Водород как топливо
 Скачать 498.91 Kb.
|
|
1 УДК 662.769.21 Рубрика «Водород как топливо» Водородное топливо – реальная перспектива для большой нефтехимии? Аннотация. В статье рассматриваются вопросы, связанные с перспективой развития топливной энергетики и нефтехимической отрасли в связи с тотальным переходом на экологичные виды топлива и необходимостью существенного снижения эмиссии углеродов. Констатируется, что часть побочной продукции нефтехимии может быть потреблена или переведена в вид товарной продукции, хотя в целом это не обеспечит полноценное полезное использование эмитируемых углеродов и не поспособствует существенному снижению экологической нагрузки от традиционной нефтехимии и топливной энергетики. Обоснована необходимость масштабной переориентации значительного числа нефтехимических производств на получение высокоэкологичного топлива с нулевым выбросом СО х Тезисы. Обосновывается экологический компонент потенциальной эффективности применения водородного топлива в контексте позитивного влияния на снижение вреда человечеству и окружающей природной среде в связи с выбросами монооксида углерода и углекислого газа в атмосферу. Рассматриваются аспекты промышленного применения технологии получения высокоэкологичного климатонейтрального «бирюзового» водородного топлива через пиролиз метана с нулевыми выбросами CO и CO 2 в контексте встраивания в новый рынок традиционных нефтехимических предприятий. Перспективность перехода транспортной индустрии и прочих потребителей на водородное топливо обосновывается через сравнительную характеристику с другими видами топлива. Отмечается практическая заинтересованность крупнейших мировых нефтегазовых компаний в развитии направления высокоэкологичного климатонейтрального топлива, включая отказ «British Petroleum» от развития собственного нефтехимического бизнеса с продажей его в 2020 году, что формирует неизбежный характер стратегического выбора альтернатив развития нефтехимических предприятий – участие в разработках новых технологий производства высокоэкологичного климатонейтрального топлива, конверсия на 2 существующие технологии или планомерный уход с рынка. Выводы подкрепляются результатами обзора сделок слияния и поглощения на глобальных целевых рынках, состоявшихся в последние годы, а также крупных проектов по организации производства водородного топлива. Аргументируется, что нефте- и газовые компании, а также предприятия нефтехимической отрасли будут сталкиваться с масштабными вызовами во внешней среде своей деятельности в связи с дальнейшим развитием климатонейтральной топливной энергетики. Предлагаются отдельные пути диверсификации бизнеса таких компаний, от поиска новой рыночной ниши до тотального перепрофилирования производства. Обоснована необходимость масштабной переориентации значительного числа нефтехимических производств на получение высокоэкологичного топлива с нулевым выбросом СО х . Констатируется, что в условиях конвергенции интересов обеспечения устойчивого развития и бизнес-целей, развитие отрасли водородного топлива является неотвратимым. Ключевые слова: водородное топливо, топливная энергетика, эмиссия углеродов, нефтехимический бизнес, высокоэкологичное климатонейтральное топливо, нефтегазовая промышленность, перепрофилирование производства, синтез метана Hydrogen fuel - a real prospect for large petrochemicals? Abstract. The article discusses issues related to the prospects for the development of fuel energy and the petrochemical industry in connection with the total transition to green fuels and the need to significantly reduce carbon emissions. It is stated that part of the petrochemical by-products can be consumed or converted into a commercial product, although in general this will not ensure the full-fledged useful use of emitted carbon and will not contribute to a significant reduction in the environmental load from traditional petrochemicals and fuel energy. The need for a large-scale reorientation of a significant number of petrochemical industries to obtain highly environmentally friendly fuel with zero CO x emissions has been substantiated. Theses. The ecological component of the potential efficiency of using hydrogen fuel is substantiated in the context of the positive impact on the reduction of harm to humanity 8 добиться экономически выгодной концентрации товарного СО 2 на уровне 99% и выше, а также извлечения основного объема (свыше 85-95%) СО 2 из дымовых газов, что было бы оправданно уже с экологической точки зрения, большинство современных технологий не позволяет [9]. Наконец, в-третьих, основные высокотехнологичные решения по потреблению углекислого газа в промышленных масштабах и его производству по схеме технологического цикла от сбора, доокисления при необходимости, очистки и концентрирования СО 2 , не могут рассматриваться как климатонейтральные по причине эмиссии СО в окружающую атмосферу. 2. Потребление COx (проект «Carbon to chem» и др.). На различных уровнях концептуализации разрабатываются и готовятся к применению перспективные технологии переработки углеродов в полезную товарную продукцию. В частности, в стадии пилотной реализации находится проект «Carbon to chem» («Углерод – в химию») (группа ThyssenKrupp), в рамках которого выбросы СО 2 используются как сырье для производства химикатов, при этом, для химических реакций предполагается использовать излишки электрической энергии, получаемой из возобновляемых источников [9]. Отметим, что реализацией проекта занимается корпорация, традиционным бизнесом которой выступает производство стали (именно отходы СО 2 от такого производства принимаются к переработке в рамках данного проекта), а также нефтехимическим производством. Несмотря на то, что ожидаемые сроки перехода проекта в стадию полномасштабной промышленной реализации составляют порядка 15 лет, речь идет о крайне перспективном тренде, который будет предопределять перспективные трансформации нефтехимической промышленности и позволит сохранить и развивать отдельные бизнесы и рабочие места. Впрочем, по причине лимитированного спроса, дороговизны технологий и, вероятно, ограниченного в будущем доступа к ноу-хау, бенефициарами новации станут немногие нефтехимические предприятия. Для остальных будут иметься альтернативы – или уже сейчас инвестировать ресурсы в поиск других перспективных путей превращения отходов СО 2 в товарные продукты, или перепрофилировать производство под концептуально новый тип, или включить в стратегические планы неизбежное закрытие бизнеса в стратегической перспективе. 9 3. Производство климатонейтрального топлива. Еще одним направлением трансформации нефтехимического производства выступает участие в принципиально новом направлении – производстве водородного топлива. Собственно, данный вид топлива при применении не приводит к эмиссии СО 2 , что само по себе характеризует его нейтральное влияние на климат. Экологические аспекты применения водородного топлива касаются, прежде всего, вопросов его производства в промышленных масштабов, от чистоты которого зависит отнесение получаемого водорода к истинно климатонейтральному топливу. Целесообразность тотального перехода на водородное топливо (или, по меньшей мере, изготовления и применения его в промышленных масштабах), может быть понятной, исходя из сравнительных характеристик для различных видов топлива. В Таблице 1 приведено сравнение по разным видам топлива для двигателей внутреннего сгорания. Таблица 1. Сравнительная характеристика различных видов топлива для двигателей внутреннего сгорания Тип Источник энергии Вредные выбросы Эргономика Пробег на одной заправке Ресурс двигателя СОх NОx Несгоревшего топлива и твердых частиц Стоимость владения USD/тыс. км. (менее 0,1 тыс. USD - улучшенная, более - традиционная) Малый до 150 км, 150-300 - средний, 300 - 500 большой Умеренный - до 100 км до кап. ремонта, значительный 100 тыс. и выше Двигатель внутреннего сгорания Бензин + + + Традиционная Большой Значительный Природный газ + + + Традиционная Большой Значительный Дизельное топливо (ДТ) + + + Традиционная Большой Умеренный Метанол + min - Улучшенная Большой Умеренный Биодизель + + + Традиционная Большой Значительный Биоэтанол + + Улучшенная Большой Значительный Водород - + - Улучшенная Большой Значительный Сжиженный углеродный газ + + + Улучшенная Большой Умеренный Диметиловый эфир + min - Улучшенная Большой Умеренный Электрический Электричество - - - Традиционная Средний Умеренный Гибридный Электричество и бензин + min + Улучшенная Большой Умеренный Электричество и ДТ + min + Улучшенная Большой Умеренный Топливные ячейки Водород - - - Улучшенная Средний Значительный Реактивный Природный газ - + - Улучшенная Средний Значительный Водород - - - Улучшенная Большой Значительный Атомный - - + Традиционная Большой Значительный Источник: Составлено авторами. |