Глобальный спрос на водород вырастет со 100 млн. тонн в 2022 г. до 300 млн. тонн к 2050 г., следует из долгосрочного прогноза Форума стран-экспортеров газа (ФСЭГ). Основной прирост обеспечат транспорт, электроэнергетика и промышленность, на долю которых к сегодняшнему дню приходится менее 20% мирового потребления.
Одной из “точек роста” для отрасли уже сегодня является производство нефтепродуктов. Водород, в частности, используется при производстве низкосернистого дизельного топлива из нефти с высоким содержанием серы, в том числе в регионах с жесткими экологическими ограничениями. Например, НПЗ в штатах на западном побережье США (Калифорния, Орегон и Вашингтон) увеличили закупки водорода у сторонних производителей на 29% в период с 2012 по 2022 гг. (до 15,4 млн. куб. м в сутки). В результате доля закупок нефтеперерабатывающих заводов в общем потреблении водорода региона увеличилась в 2022 г. до 70% (против 63% в 2019 г., согласно данным Управления энергетической информации, EIA).
Другой отраслью использования водорода является транспорт, где авто на топливных элементах стали альтернативой электрокарам с литий-ионными батареями, для которых пока что не найдены эффективные способы утилизации. Мировой парк автомобилей на топливных элементах в 2023 г. увеличился на 20%, до 87,6 тыс. единиц, из которых половина приходилась на легковые автомобили, а другая половина – на грузовики, фургоны и автобусы. Наибольшее количество легковых автомобилей на топливных элементах – свыше 33 тыс. единиц – насчитывается в Южной Корее, тогда как в остальных сегментах лидирует Китай. На долю КНР приходится 80% используемых в мире водоробусов, а также 90% фургонов и 95% грузовиков на топливных элементах, которые преобразуют химическую энергию водорода в электрическую энергию.
Водород постепенно находит применение в электроэнергетике. Один из примеров – газовая электростанция мощностью 49 мегаватт (МВт) в английском графстве Линкольншир, где с 2023 г. H2 используется для выработки электроэнергии. Водород, который вырабатывается с помощью метода термоплазменного электролиза (разделяющего природный газ на углерод и водород), добавляется в состав газовой смеси в концентрации 3%. Со временем концентрация должна увеличиться до 20%, что позволит снизить углеродный след газовой генерации. Согласно оценке экспертов ассоциации “Глобальная энергия”, удельные выбросы газовых электростанций в 40 с лишним раз превосходят аналогичный показатель для атомных реакторов (490 против 12 граммов СО2-эквивалента на 1 киловатт-час электроэнергии).
Половина глобального предложения к 2050 г. будет приходиться на “серый” и “голубой” водород: в обоих случаях источником получения H2 является паровой риформинг метана, только при производстве “голубого” водорода используются технологии улавливания СО2. Согласно прогнозу ФСЭГ, 45% мирового предложения H2 к 2050 г. будет приходиться на электролизные установки, которые расщепляют воду на водород и кислород с помощью возобновляемых источников энергии, а остальные 5% – на все прочие способы получения H2, включая водород естественного происхождения (“белый” водород). (Globalenergyprize.org)