Обзор: крупные электролизеры в засушливых регионах могут забирать 35–170 л воды на кг водорода
Обзор с модельными расчётами по экспортным водородным проектам Северной Африки, Чили и Австралии: забор воды многократно выше стехиометрических девяти литров на килограмм.
Исследователи Восточно-Средиземноморского университета (Фамагуста, Кипр) под руководством доктора Акима Адейеми Оладипо опубликовали в журнале Critical Insights in Environmental Science and Technology обзор о потребности в воде крупных проектов зелёного водорода. Он охватывает засушливые экспортные коридоры Австралии, Чили и Северной Африки doi.org
Critical Insights in Environmental Science and Technologydoi.orgОткрыть источник ↗. Авторы использовали опубликованные работы и технические данные и смоделировали электролизную установку мощностью один гигаватт в жарком сухом климате.
Стехиометрия требует чуть меньше девяти литров чистой воды на килограмм водорода. С учётом очистки сырой воды, охлаждения и прочих эксплуатационных потерь установки забирали бы около 35–170 литров на килограмм в зависимости от технологии и условий doi.org
Critical Insights in Environmental Science and Technologydoi.orgОткрыть источник ↗. Смоделированная прибрежная установка при коэффициенте загрузки 75 процентов забирала бы примерно от девяти до одиннадцати миллионов кубометров морской воды в год. Эти значения не получены измерениями на действующем заводе в Северной Африке: работа представляет собой обзор с модельными примерами.
Рассол, грунтовые воды и побережье
Многие проекты предусматривают опреснение морской воды, чтобы сберечь пресную. При этом образуется концентрированный рассол, который может содержать и остатки применяемых химикатов. Если сбрасывать его в слабо проточные бухты, он мог бы вредить донным организмам и влиять на местные рыбные запасы doi.org
Critical Insights in Environmental Science and Technologydoi.orgОткрыть источник ↗.
В глубине суши риски иные, если установки берут воду из глубоких, почти невозобновляемых запасов грунтовых вод. Падение уровня грунтовых вод могло бы угрожать источникам, водно-болотным угодьям, снабжению соседних поселений и сельхозземель. Масштаб эффекта зависит от источника воды, проекта установки и местных экологических условий.
Показатели и источники воды
Евросоюз намерен к 2030 году ежегодно ввозить 10 миллионов тонн возобновляемого водорода, а страны Северной Африки планируют для этого наращивать мощности. Во многих планируемых районах уже сейчас не хватает воды. Основные нормативы пока привязывают статус возобновляемого водорода главным образом к происхождению электроэнергии и выбросам парниковых газов. Авторы предлагают дополнительные показатели, которые сопоставляют забор воды с местными ресурсами и учитывают нагрузку от солёных стоков doi.org
Critical Insights in Environmental Science and Technologydoi.orgОткрыть источник ↗.
Возможным облегчением авторы называют использование очищенных коммунальных сточных вод. Для электролиза их пришлось бы очищать дополнительно, а во многих местах они уже идут на орошение или пополнение грунтовых вод. Прямой электролиз морской воды для гигаваттных установок остаётся малоразвитым вариантом. Авторы также указывают на зонирование с учётом планетарных границ. Описанные риски не являются доказанным ущербом от планируемых экспортных установок: анализ показывает, что нужно оценить до одобрения крупных проектов.
