В двух последних статьях мы начали говорить о водороде как об одном из «спасителей» планеты от неизбежно надвигающегося на нее коллапса, вызванного переизбытком углерода и его производной — углекислого газа, вырабатываемого человеком в процессе своей хозяйственной деятельности.
В школе нас учили тому, что ни энергия, ни материя не берутся ниоткуда и никуда не пропадают. Они переходят из одних видов в другие, посредством физического и химического взаимодействия друг с другом. Исходя из закона сохранения материи / энергии, количество углерода в природе должно быть постоянным и говорить о его переизбытке, губительно влияющем на экологию планеты, минимум, несколько странно.
Давайте разбираться. Рассуждая о влиянии углерода на экологию, нужно рассматривать не его общее количество, а баланс или долевое содержание этого химического элемента в различных частях нашей планеты и окружающей ее атмосфере. Так вот, на основании исследований академика В. И. Вернадского, основная доля углерода, а это – 99,56% содержится в минералах, составляющих ядро, мантию и земную кору, то есть не принимает участия в активном обороте углерода на планете. Оставшиеся 0,44% — это углерод, содержащийся в почве и океанах – 0,33%, ископаемом топливе – 0,07%, живых организмах и растениях – 0,03% и в атмосфере – 0,01%. 0,44% — вроде бы не такая уж и большая цифра, на самом деле составляет ни много ни мало примерно 132*1012 тонн — именно такое количество углерода находится в постоянном круговороте, перемещаясь из ископаемых углеводородов в воду, почву и атмосферу, оттуда — в растения, из них – в живые организмы. Более доходчиво как это происходит, можно посмотреть, например, здесь.
Из схемы, которую я для удобства перенес сюда, можно видеть, что из-за значительной временной разницы между циклами добычи и сжигания ископаемого топлива (десятки лет) и образования этого самого ископаемого топлива (тысячи и миллионы лет), образуется «дельта», которую естественный природный механизм утилизировать не в состоянии.
Вернемся к водородной энергетике. Считается, что за счет перехода к сжиганию водорода вместо традиционных угля, нефти и газа, удастся избавиться от этой самой вредной «дельты». Рассмотрим доступные в настоящее время человеку технологии, позволяющие производить водород. Как видно из источника, пока их – четыре. Ископаемый водород не рассматривается. При производстве «серого» и «голубого» водорода, как и при сжигании природного газа выделяется углекислый газ. Поэтому эти способы назвать «чистыми» можно с большой натяжкой. Что касается «зеленого» и «желтого» водорода, он не имеет побочного продукта в виде СО2, но для его производства требуется наличие источников энергии, мощность которых должна значительно превышать мощность, которую мы получим от использования полученного таким образом топлива. То есть экономически данный процесс – убыточен. Да и с точки зрения генерации ядерная и солнечная (ветряная, приливная и пр.) энергии – не настолько экологически чистый процесс, как это принято считать. Об этом мы говорили здесь.
Так что, как ни крути, грандиозные планы мировых держав по переходу на безуглеродную энергетику пока видятся ничем иным как популизм и хорошая кормушка для желающих освоить баснословные научно – исследовательские и инвестиционные бюджеты. Во всяком случае, пока человечество не научится добывать чистый водород из недр планеты. Хотя не факт, что даже если и научится, это будет дешево.
Время покажет.