+380 (99) 337-11-00

UA EN

Ризики «водневої» економіки

vodorod 11 08 2021.png

11.08.2021

Останнім часом збільшилася кількість публікацій в пресі та інтернеті з приводу впливу діяльності людини на навколишнє середовище. Багато говорять про “парниковий ефект”, декарбонізацію та їх вплив на зміну клімату. Публікації не завжди коректні і іноді перекручують наукові дані в погоні за тимчасовою, часто сумнівною, вигодою. Тож спробуємо розібратись що тут і до чого.

Парниковий ефект- це підвищення температури приземної частини атмосфери планети порівняно з ефективною температурою( температурою теплового випромінювання планети, що спостерігається з космосу).

Парниковий ефект зумовлений наявністю в нижніх шарах атмосфери (від поверхні землі до кількох десятків метрів) багатоатомних газів: води у вигляді пари, вуглекислого газу та метану, що непрозорі для теплового випромінення. Їх значущість зменшується саме в такому порядку. В сумі парниковий ефект досягає 32 о С, в тому числі за рахунок водяної пари- 20,2 о С , за рахунок вуглекислого газу- 7,2 о С, решта-4,6 о С -припадає на метан та інші менш значні за впливом гази. Впливом метану та інших газів можна знехтувати. Тоді парниковий ефект буде фактично зумовлений на 78% парою води і на 22% вуглекислим газом.

Визначний український вчений академік В.І. Вернадський в роботах про ноосферу, біохімічні цикли та їх вплив на процеси, що викликають зміни в кліматичній системі писав: “Суттєвий вплив на функціонування біосфери та кліматичної системи в цілому виявляє цикл водяної пари. Існує досить багато моделей обігу вологи, що є центральною проблемою при моделюванні клімату та біосфери в широкому її розумінні. Але на одну особливість цього циклу слід звернути особливу увагу. Антропогенна діяльність суттєво впливає на цикл водяної пари”.

Відомо, що в нижній приземній частині атмосфери, де реалізується парниковий ефект, на 10 вагових частин водяної пари, які створюють 78% парникового ефекту припадає одна вагова частина вуглекислого газу, яка утворює 22% парникового ефекту. Таким чином одна вагова частина вуглекислого газу в 2,82 рази ефективніше створює парниковий ефект, ніж одна вагова частина водяної пари. Отже можна порівняти ефект шкоди природі від водяної пари та вуглекислого газу (78% та 22% Х 2,82), де 2,82 умовний коефіцієнт підсилення . Хоч ці порівняння умовні, але вплив на навколишнє середовище обох газів можна вважати близьким за розміром і нехтувати впливом водяної пари буде нерозважливо.

Ми вважаємо упередженою позицію Міжнародної групи експертів по дослідженню клімату (МГЕДК), яка готувала пропозиції до Кіотського протоколу та до Паризької угоди, і проігнорувала вплив водяної пари на зміну клімату.

Можливо, західні фахівці не знайомі з роботами українських вчених в галузі біохімії та природознавства, зневажати якими ми не можемо.

Раптові снігопади та зливи, що спричиняють повені останніх років, на нашу думку, в значній мірі є наслідком пересувань в атмосфері цієї води (пари). І відбуваються вони, за звичай, там де техногенні викиди пари найбільші, наприклад, в Європі. Тут одна Франція має 56 атомних енергоблоків загальною потужністю61,4 ГВт і вони генерують 72% всієї електроенергії країни. На річці Луара збудовано 12 ядерних енергоблоків по 800 МВт кожний, вони «випивають»4/5 стоку цієї ріки та у вигляді пари з градирень переправляють сусідам. Панівні за напрямом вітри несуть пару через кордон до Німеччини ,Швейцарії, Бельгії. За дивним збігом обставин саме в цих країнах посилились снігопади, зливи та повені.

Нам після боротьби з вуглекислим газом доведеться боротися з «нешкідливою» водяною парою.

Розглянемо, що пропонують вчені на заміну вугіллю в теплоенергетиці та металургії. Вони пропонують водневу енергетику та природний газ. Перехід на водневу енергетику мотивують необхідністю зменшити викиди в атмосферу вуглекислого газу. Цей процес називається декарбонізацією, а для його стимулювання в Евросоюзі розробляється так званий «вуглецевий податок» на імпортні товари, при виробництві яких викидається вуглекислий газ. Підприємства, що зменшують викиди, планується звільняти від цього податку. Сам податок у вигляді механізму Carbon Border Adjustment(CBAM) буде запроваджений з 2023 року.

При розвитку водневої енергетики та водневої металургії очікується зменшення викидів в атмосферу вуглекислого газу та збільшення викидів водяної пари, бо при спалюванні 1 кг водню виділяється 120МДж енергії та 9кг водяної пари. Нас запевняють, що водяна пара не шкідлива для людини та природного середовища. Але це не так. Кількість пари в атмосфері Землі постійно збільшується . Американські вчені з University of Miami 2014 року написали в Rick Panpaleo, що кількість водяної пари навіть в тропосфері на висоті 5-20 км зростає , буде впливати на зміни клімату в майбутньому і викликано це людською діяльністю.

Зважаючи на наведене вище, найближчим часом доведеться контролювати не лише викиди вуглекислого газу, а також викиди водяної пари. В першу чергу в тепловій та атомній енергетиці, бо там пара служить робочим тілом, що приймає безпосередню участь у виробництві електричної та теплової енергії. Вода випаровується з градирень різного типу та при прямоточному охолодженні з річок та водосховищ. Найбільшої шкоди завдають градирні « вологого» типу. Їх треба замінювати на « сухі» та на повітряні конденсаційні установки. Вони дорожчі за « вологі» і без примусу їх ніхто не будуватиме. Такі ж вимоги слід встановити і для паливних елементів, в яких електроенергія виробляється електрохімічним способом – там на виході з паливного елемента поряд з електроенергією утворюється водяна пара, яку також слід негайно конденсувати.

Людству вже давно слід будувати лише замкнуті технологічні цикли та безвідходні виробництва. Не просто зменшувати, а припинити повністю будь-які викиди. Саме по цьому шляху йдуть спеціалісти Інституту металів та сплавів з м. Києва. Вони наполегливо працюють над темою утилізації вуглекислого газу. Вона конче потребує уваги науковців, бо сьогодні ще немає дешевої освоєної технології утилізації. Закачування вуглекислого газу під воду або під землю, як це намагаються робити на заході, на нашу думку, не раціонально. Набагато перспективніше використання вуглекислого газу в якості палива в замкнених технологічних циклах.

« Назад до всіх новин та анонсів