Использование природного газа создаёт существенные выбросы парниковых газов, воздействие которых окажется сильнее, чем у CO2. Учёные пытаются уменьшить эти последствия, создавая газовые турбины, частично работающие на экологически чистом водороде. Это делает их значительно менее вредными для окружающей среды. Но технология пока ограничена, особенно по мощности, и для совместимости с существующими турбинами нужны другие вещества. Норвежские учёные недавно нашли способ создания микротурбины, работающей полностью на водороде – это мировое первенство. Пока она находится в разработке, но её можно адаптировать к существующим системам, и она открывает важные возможности для энергетического перехода.
В связи с настоящей обстановкой в сфере климата отказ от традиционных видов топлива приобретает особую актуальность.
Повсеместно идет переход к более чистой и устойчивой энергетике. Несмотря на то, что природный газ рассматривается как промежуточный источник энергии — так как выделяет на 30-50% меньше CO2, чем другие виды ископаемого топлива, — он все еще несет значительные экологические риски.
Большинство мощных объектов инфраструктуры и двигателей продолжают работать на природном газе.
Сжигание природного газа приводит к образованию водяного пара и большого количества CO2. Часть его выбрасывается в атмосферу на всех этапах эксплуатации – от добычи до использования. Несмотря на относительно небольшое количество выбросов, парниковый эффект этих газов (особенно метана) может быть в 20 раз сильнее, чем у CO2.
Также некоторые способы добычи газа, например гидроразрыв пласта, негативно влияют на природу. В процессе добавляются многочисленные химикаты, а для каждой скважины используется огромное количество воды — миллионы литров, что опасно для ресурсов питьевой воды.
Переход на водород
Чтобы противостоять рискам природных газов, промышленность всё чаще использует сжигание водорода, которое значительно снижает выбросы CO2. Этот процесс пока ограничен из-за различий в физических свойствах водорода и природного газа: самые эффективные системы газовых турбин не могут быть переведены на сжигание только водорода. Вместо этого водород смешивают с природным газом или другими веществами для совместимости с традиционными турбинами.
В мае текущего года учёные из Университета Ставингера в Норвегии объявили о решении задачи по разработке микрогазовой турбины, функционирующей исключительно на водородном топливе. Достигнута мировая веха по сжиганию водорода в микрогазовых турбинах. Профессор Мохсен Ассади, руководивший исследовательской группой, так заявляет в своем документе.
Микроэлектростанция, работающая по этой системе, позволяет университету обеспечивать себя теплом, электричеством и горячей водой. Излишняя энергия подается в городские тепловые и электрические сети.
Разработчики новой установки внесли изменения в газовую сеть для её большей совместимости с водородом. Кроме того, адаптировали технологии топливной системы и камеры сгорания, включающей турбину для преобразования энергии.
Эффективность турбин на природном газе, переведенных на водород, по мнению исследователей, всё же ниже. Главным преимуществом является возможность использования существующей инфраструктуры, что снижает инвестиционные затраты. Цель исследования — сосредоточиться на хранении и распределении газообразного топлива. Кроме того, выбросы CO2 практически отсутствуют.
В скором времени группа учёных проведет испытания новой системы, оценив её потенциал и выявив пути повышения энергоэффективности.