Иб Чоркендорфф: К 2050 году роль электричества станет еще более значимой
Ib Chorkendorff
Как катализаторы позволяют решить проблему хранения электроэнергии? Почему аммиак может использоваться как транспортное топливо? За счет чего можно повысить эффективность электролиза воды? Об этом в интервью Ассоциации рассказал профессор Иб Чоркендорфф (Датский технический университет), вошедший в шорт-лист премии «Глобальная энергия» за исследования катализаторов, позволяющих делать промышленные процессы более чистыми.

София Морган: Поправьте меня, если я ошибаюсь, но катализаторы – одна из тех вещей, которые окружают нас повсюду: они помогают превращать молоко в йогурт, а нефть в пластик. В родной же для Вас Дании они стали инструментом достижения климатической нейтральности, намеченной на 2050 год. Расскажите, какую роль сыграет катализ на пути к этой цели.

Иб Чоркендорфф: Как вы знаете, катализаторы не делают того, чего бы не произошло без их применения: они просто делают так, что процессы происходят быстрее – вот в чем заключается их роль. Когда мы устремляем взор на 2050 год, мы думаем, что к тому времени мы перестанем использовать ископаемое топливо, но все равно будем нуждаться в большом количестве энергии, которая будет поступать от ветряных и солнечных станций, отвечающих принципам устойчивого развития. При этом роль электричества станет еще более значимой: мы будем ездить на электромобилях, а многие промышленные процессы вместо угля и газа будут использовать электричество.

Однако, при всей эффективности электричества, его очень трудно хранить. Поэтому в будущем нам придется решать несколько задач:

— Накапливать электричество в виде химической энергии;

— Конвертировать электроэнергию в топливо, которое можно будет использовать в авиации (осуществлять международные авиаперелеты на «батарейках» мы пока не можем);

— Преобразовывать электричество в сырье для химической и фармацевтической промышленности, которая сейчас также использует ископаемое топливо.

Для всех этих задач и необходимы катализаторы.

София Морган: В контексте перехода к устойчивому развитию, есть ли будущее у парового риформинга?

Иб Чоркендорфф: Да, поскольку он основан на метане: при его преобразовании можно улавливать CO2, в том числе из атмосферы (где, правда, его концентрация низка). Метан может использоваться как сырье для производства водорода, либо – в том случае, если водород получают из воды путем электролиза – как хранитель энергии при ее транспортировке.

София Морган: Учитывая наличие технологий, позволяющих улавливать CO2, можно ли не отказываться от ископаемых источников, особенно если их дешевле использовать?

Иб Чоркендорфф: Решить проблему выбросов CO2 (у меня нет никаких сомнений, что она есть) можно только за счет сокращения использования ископаемого топлива – я имею ввиду период после 2050-2060 гг. В более ранний переходный период можно, к примеру, отказаться от угля в пользу метана (который дает меньше выбросов CO2).

София Морган: Улавливания углерода, в любом случае, будет недостаточно?

Иб Чоркендорфф: Если вы имеете ввиду улавливание CO2, то да. На мой взгляд, его удобнее всего улавливать на заводах, где, к примеру, происходит сжигание биомассы или осуществляется выпуск бетона – для таких площадок характерна высокая концентрация CO2, благодаря чему его просто «вытянуть» из атмосферы. Если вы намекаете на преобразование метана в водород и углерод с последующим его хранением, то это хороший способ использования природных ресурсов без дополнительных выбросов в атмосферу – и это направление, действительно, является очень перспективным.

София Морган: Могли бы вы назвать какие-либо еще примеры низкоуглеродных решений, которые бы при этом были применимы здесь и сейчас (а не в отдаленном будущем), в том числе в развивающихся странах.

Иб Чоркендорфф: Примером здесь может служить электролиз. Многие развивающие страны обладают доступом к электричеству: если они могут позволить себе установку фотоэлектрических элементов для улавливания солнечного света, то они могут осуществить электролиз и вернуть водород в сеть – при отсутствии солнечного света таким образом можно использовать топливные элементы для получения электричества.

Еще один пример – паровой риформинг, при котором сжигается метан для генерации энергии и получения водорода (для второй из этих задач также используется вода).  На генерацию энергии уходит треть метана – эту долю можно частично заместить, используя электричество напрямую, что также уменьшит объем промышленной площадки. Да и в целом, за счет электрофикации можно существенно уменьшить масштаб промышленных процессов.

София Морган: Если не секрет, чем сейчас занимается Научный центр экологического топлива и химических продуктов им. Виллума Датского технического университета, который вы возглавляете?

Иб Чоркендорфф: Главная задача нашего центра – сделать электролиз воды более эффективным. На самом деле, его эффективность составляет сегодня около 70% – внушительная цифра, но для массового производства водорода из воды этого может оказаться недостаточно, поэтому нужны более высокие результаты. Другим важным направлением является преобразование CO2 с помощью протонов: вместо получения водорода в результате электролиза мы просто добавляем протоны в CO2 и получаем углеводороды и спирты.

И последнее направление – получение аммиака с помощью добавления протонов в водород, которое можно осуществлять в домашних условиях, при комнатной температуре и сравнительно низком давлении (1 бар). Этот метод мог бы радикально снизить стоимость производства аммиака, которое сейчас требует высоких капиталовложений, заводских условий и высокого давления – это объясняет, почему в мире существует лишь 50 промышленных площадок для его выпуска. Будущее, в силу превалирования энергии ветра и солнца, будет очень делокализованным. В этой связи, почему бы не посмотреть, действительно ли можем создавать процессы, которые также можно делокализовать. Это фундаментальная идея – вот над чем мы сейчас работаем.

Поделиться:

Поделиться в facebook
Facebook
Поделиться в telegram
Telegram
Поделиться в email
Email
Поделиться в twitter
Twitter
Поделиться в vk
VK
Поделиться в odnoklassniki
OK
Поделиться в reddit
Reddit

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Декарбонизация невозможна без создания долговременных систем хранения энергии — И Цуй

Декарбонизация невозможна без создания долговременных систем хранения энергии, заявил  директор Института энергетики Прекорта Стэнфордского университета, лауреат премии «Глобальная энергия» И Цуй на сессии «Российской энергетической недели».

далее ...

Выбор того или иного вида энергоресурса должен делать потребитель, а не регулятор или производитель — Степан Солженицын

Выбор в пользу того или иного энергоресурса должен делать не регулятор или производитель, а потребитель, заявил Генеральный директор «СУЭК» Степан Солженицын на сессии «Будущее угольной энергетики в эпоху борьбы за климат: конец или новое начало?».

далее ...

Минэнерго прогнозирует снижение доли угля в энергобалансе России к 2050 году до 4,5%, эксперты ожидают сохранение доли в 10%

Доля угольной генерации в энергобалансе России к 2050 году может снизиться с текущих 12-13% до 4,5%, сообщил заместитель министра энергетики РФ Павел Сниккарс на сессии РЭН «Будущее угольной энергетики в эпоху борьбы за климат: конец или новое начало?».

далее ...

Архивы


Июль 2021
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031