Водород уже давно рассматривается как незаменимый технологический путь к углеродной нейтральности, будь то сезонное хранилище энергии или великолепная перспектива создания авиации с нулевым уровнем выбросов. В то же время водород уже является важным товаром для химической промышленности, которая в настоящее время является крупнейшим потребителем водорода в Германии. В 2021 году химические заводы Германии потребили 1,1 миллиона тонн водорода, что эквивалентно 37 тераватт-часам энергии и примерно двум третям водорода, используемого в Германии.

Согласно исследованию немецкой рабочей группы по водороду, потребность в водороде в химической промышленности может вырасти до более чем 220 ТВтч, прежде чем установленный целевой показатель углеродной нейтральности будет достигнут в 2045 году. Исследовательская группа, состоящая из экспертов Общества химической инженерии и биотехнологии (DECHEMA) и Национальной академии наук и техники (acatech) было поручено разработать дорожную карту построения водородной экономики, чтобы деловые, административные и политические субъекты могли совместно понять потенциальные будущие перспективы водородной экономики и шаги, необходимые для его создания. Проект получил субсидию в размере 4,25 миллиона евро из бюджета Министерства образования и исследований Германии и Министерства экономики и борьбы с изменением климата Германии. Одной из сфер, охваченных проектом, является химическая промышленность (без нефтеперерабатывающих заводов), которая выбрасывает в атмосферу около 112 тонн эквивалента углекислого газа в год. Это составляет около 15 процентов от общего объема выбросов Германии, хотя на этот сектор приходится лишь около 7 процентов от общего потребления энергии.

Очевидное несоответствие между потреблением энергии и выбросами в химическом секторе связано с использованием в промышленности ископаемого топлива в качестве основного материала. Химическая промышленность не только использует уголь, нефть и природный газ в качестве источников энергии, но и разлагает эти ресурсы в качестве сырья на элементы, прежде всего на углерод и водород, для их рекомбинирования для производства химической продукции. Таким образом промышленность производит основные материалы, такие как аммиак и метанол, которые затем перерабатываются в пластмассы и искусственные смолы, удобрения и краски, средства личной гигиены, чистящие средства и фармацевтические препараты. Все эти продукты содержат ископаемое топливо, а некоторые даже полностью состоят из ископаемого топлива, при этом сжигание или потребление парниковых газов составляет половину выбросов отрасли, а другая половина приходится на процесс переработки.

Зеленый водород – ключ к устойчивой химической промышленности

Таким образом, даже если бы энергия химической промышленности поступала полностью из устойчивых источников, это снизило бы выбросы лишь вдвое. Химическая промышленность могла бы сократить выбросы более чем вдвое, перейдя с ископаемого (серого) водорода на устойчивый (зеленый) водород. На сегодняшний день водород производится почти исключительно из ископаемого топлива. Германия, которая получает около 5% водорода из возобновляемых источников, является международным лидером. К 2045/2050 году потребность Германии в водороде увеличится более чем в шесть раз и превысит 220 ТВтч. Пиковый спрос может достигать 283 ТВтч, что эквивалентно 7,5-кратному нынешнему потреблению.