В гонке за «зеленым водородом» Швейцария пока отстаёт

Швейцарский производитель железнодорожной техники и подвижного состава Stadler Rail подписал контракт на поставку Калифорнии поездов на водородной тяге. Stadlerrail.com

Серия Водород: топливо будущего, Эпизод 2:

Швейцарский бизнес давно осознал весь потенциал «зелёного водорода», вкладывая в разработку соответствующих технологий значительные ресурсы. Однако государство пока еще не дошло до этого понимания, а ведь без поддержки федерального центра страна рискует остаться исключенной из европейских планов в области внедрения рентабельных форматов применения экологически чистого водородного топлива.

Стивен Шенк (Steven Schenk), старший научный сотрудник Швейцарской федеральной высшей технологической Школы в Лозанне (EPFL), уверен в том, что «зеленый водород» может стать для Швейцарии идеальным вариантом и форматом решения проблемы декарбонизации экономики. «Это как швейцарский армейский нож: просто и эффективно» — говорит он. Водород может ведь как производить, так и транспортировать и хранить энергию, будучи экологически чистой альтернативой ископаемому топливу (нефть, газ).

Но получение действительно «зеленого» водорода остается непростой проблемой, и в Лозанне Стивен Шенк и его коллеги как раз сейчас и ищут ключи к ее решению. Их предложение: новейший «электролизер» — устройство, позволяющее рентабельно получать водород из воды с помощью электроэнергии. В Швейцарии, однако, это лишь один из целого ряда реализуемых в стране «водородных проектов». Например, недавно энергетическая компания Groupe EВнешняя ссылка заявила о том, что ей удалосьВнешняя ссылка совершить «гигантский шаг в сторону реализации стратегии „энергетического перехода“ Швейцарии». Дело в том, что в октябре 2023 года на базе своей гидроэлектростанции во франкоязычной Швейцарии она получила площадку по производству экологически чистого водорода. 

Другие швейцарские компании делают ставку на проекты за рубежом. Так, швейцарский технологический концерн ABB активно участвует в разработке технологий получения «зеленого водорода» в Швеции. А вот швейцарский производитель железнодорожной техники и подвижного состава Stadler Rail только что подписал контракт на поставку поездов на водородной тягеВнешняя ссылка американскому штату Калифорния, дополнив им ряд аналогичных заказов, которые компания планирует реализовать для итальянских регионов Калабрия и Сардиния. 

Однако сама Швейцария рискует так и не успеть запрыгнуть в уходящий «зелёный» водородный поезд. Конфедерация всегда отличалась духом инновационного предпринимательства, будучи в истории одним из лидеров сначала индустриализации, а потом и перехода к постиндустриальному промышленному укладу. Но вот какой-то «национальной водородной стратегии» у страны пока нет. Кроме того, она рискует остаться в стороне от запланированных европейских коридоров поставки водородного топлива, поскольку между Берном и Брюсселем до сих пор не заключено двустороннего (секторального) соглашения, регулирующего порядок и основы участия страны в работе европейского энергетического рынка.

«Швейцарский армейский нож» энергетического перехода

Водород — это самый распространенный элемент во Вселенной, в своей молекулярной форме (H2) он может быть использован в том числе и для производства топлива, при сгорании которого выделяется только водяной пор. Он тоже является парниковым газом, но не настолько опасным, как СО2. Однако процесс производства водородаВнешняя ссылка пока еще полностью экологически чистым не является. Более того, пока около 90% всего объема водорода, используемого в мире (а это около 100 млн тонн в год), производится за счет сжигания ископаемых видов топлива, в основном метана и угля. Такой водород называется «серым», поскольку при его производстве выделяется СО2.

Водород считается «зеленым» только в случае, если электроэнергия, используемая для расщепления молекулы воды на водород и кислород, поступает за счет солнечной, ветровой или гидроэлектрической энергии. Этот процесс долгое время был малорентабельным. «В последние годы стоимость „зеленого“ водорода, однако, снизилась, и теперь она считается вполне приемлемой. Поэтому-то о нем теперь и рассуждают все кому не лень», — говорит порталу SWI swissinfo.ch Алессандра Мотц (Alessandra Motz), научная сотрудница Обсерватории (НИИ) общественных финансов и энергетики при Университете города Лугано (Osservatorio Finanze Pubbliche ed Energia / O-FPE).

Стоимость производства «зеленого» водорода в Европе в настоящее время составляет примерно 3-8 евро (2,89 – 4,82 франка) за килограмм, что гораздо выше цены за «серый» водород (1-2 евро/кг). Но именно «зелёный водород» и дает человечеству реальный шанс совершить «декарбонизацию» отраслей, которые просто невозможно перевести с угля или нефти на возобновляемую электроэнергию: таковыми являются сталелитейная отрасль или транспорт. Водород может также хранить и транспортировать энергию, полученную из возобновляемых источников.

Швейцария — пионер водородной энергетики

Водород был открыт более двух столетий назад, и эта история также имеет корни в Швейцарии. Первый прототип автомобиля, работающего на водороде (деревянную тележку с двигателем внутреннего сгорания), впервые в 1813 году построил и испытал в городе Веве на берегу Женевского озера изобретатель Франсуа Исаак де РиваВнешняя ссылка (François Isaac de Rivaz, 1752-1828). Будучи французским политиком и предпринимателем, он на склоне лет переехал в Швейцарию и получил тут ее гражданство. 

В 1838 году уроженец Германии, затем также переехавший в Швейцарию, химик и физик Кристиан Фридрих Шёнбайн (Christian Friedrich Schönbein, 1799-1868) опубликовал принцип работы топливного элемента, который и сегодня используется для получения электроэнергии из водорода и кислорода. Это он, кстати, отрыл газ озон, придумал оружейный хлопок и так называемый «коллодий», без которого была бы невозможна фотография. 

Совсем недавно группа бизнес-компаний создала в Швейцарии первую в стране функционирующую цепочку поставок «зеленого» водорода. Работает она в формате консорциума, состоящего из производственной площадки, сети заправочных станций и парка из примерно полусотни грузовиков на водородных движках. Сейчас Швейцария входит в число европейских стран с наибольшим количеством водородных заправочных станций (в настоящее время их создано 15). Больше таких станций создано только в Германии, Франции, Великобритании и Нидерландах.

Глобальная гонка за «зеленым» водородом

И все равно она сейчас явно не поспевает за темпами промышленных инноваций в этой области. В 2017 году Япония стала первой страной, официально сформулировавшей свою «водородную стратегию». Затем правительства Китая, Индии и США также объявили о том, что они планируют закачать в развитие водородной мобильности многомиллиардные инвестиции. Не отстает и Европейский союз и ряд его стран-членов: представленная Брюсселем в 2020 году «дорожная карта» предусматривает десятикратное (до 10 млн тонн в год) увеличение производства экологически чистого водорода уже к 2030 году. 

Европейская водородная магистраль (European Hydrogen Backbone (EHB) initiative) в значительной степени опирается на потенциал уже существующей газовой инфраструктуры. Как могла бы выглядеть система водородопроводов в 2040 году. European Hydrogen Backbone

Германия и Италия недавно приняли решение о выделении на водородные проекты 9 млрд евро и 3,6 млрд евро соответственно. Правительство Швейцарии также рассматривает «зелёный» водород в качестве важного инструмента достижения своей стратегической цели — достижения нулевого уровня выбросов парниковых газов к 2050 году, но детального представления о том, как этой цели достичь, у него пока нет. Неясно, в частности, откуда должен будет поступать водород и в каких объемах. «Создается впечатление, что Швейцария просто стоит и наблюдает за тем, что делают ее соседи по ЕСВнешняя ссылка», — говорится в заявлении Конференции (Постоянного совещания) кантональных директоров (министров) энергетики (Konferenz kantonaler Energiedirektoren), опубликованном в конце августа и призывающем Федеральный совет (кабмин) начать наконец действовать.

«Нам необходимо уже сейчас начать закладывать в Швейцарии основу водородной индустрииВнешняя ссылка, если мы не хотим отстать и упустить все те возможности, которые водород способен предложить для решения задачи надежного обеспечения страны в будущем энергией», — утверждает Даниэла Декуртэн (Daniela Decurtins), директор Швейцарской ассоциации предприятий газовой промышленности (Verband der Schweizerischen Gasindustrie VSG). Как сообщили SWI swissinfo.ch в Федеральном Ведомстве энергетики Швейцарии (Bundesamt für Energie), национальная водородная стратегия страны будет представлена во второй половине 2024 года. В ней будут определены рамочные условия развития водородного рынка в Швейцарии, что сможет в теории обеспечить инвесторам и энергетическим компаниям необходимую степень уверенности в сфере планирования. 

Швейцария впереди планеты всей?

Среди задач, стоящих перед Федеральным ведомством энергетики, — успешное подключение страны к планируемой европейской «водородной трубопроводной сети», на базе которой можно будет организовать импорт водорода в Швейцарию. Планы по созданию на континенте уже к 2040 году водородной транспортной сети сейчас разрабатывает группа из примерно трех десятков профильных компаний. Инициатива «Европейская водородная магистраль» (European Hydrogen Backbone (EHB) initiativeВнешняя ссылка) в значительной степени опирается на потенциал уже существующей газовой инфраструктуры. 

Предполагается, что такие «водородные коридоры» соединят Северную Африку с Германией через Италию и Австрию. Маттиас Зульцер (Matthias Sulzer), швейцарский эксперт со специализацией в области энергетики и соавтор исследования «энергетического будущего страныВнешняя ссылка», проведенного по заказу федерального правительства, предупреждает, что Швейцария рискует просто остаться в стороне от этой сети. Учитывая, что консультации по условиям заключения между Швейцарией и ЕС Институционального рамочного соглашения зашли в тупик и были Берном прерваны, перспективы участия Швейцарии в работе европейского водородного рынка выглядят пока весьма туманно. 

Особенно если учесть, что ЕС пока не намерен подписывать со Швейцарией двустороннего (секторального) соглашения, которое определило бы роль Швейцарии в сфере европейской энергетики. «Швейцария исключена из внутреннего энергетического рынка Евросоюза, и теперь она рискует опоздать и на водородный поезд», — предупреждает Алессандра Мотц из Обсерватории (НИИ) общественных финансов и энергетики. В ожидании политических сдвигов нам необходимо, по ее словам, «не спать в оглоблях» и продолжать активно инвестировать в водородные исследования и инновации.

Серия Водород: топливо будущего

• Эпизод 1: 1. Швейцария тоже включилась в охоту за природным водородом
• Эпизод 2: 2. В гонке за «зеленым водородом» Швейцария пока отстаёт
• Эпизод 3: 3. Стартап Destinus намерен построить «Конкорд» на водороде
• Эпизод 4: 4. Как солнечный реактор из Швейцарии производит «зелёный водород»
• Эпизод 5: 5. «Зелёный водород»: шансы, риски и вопрос баланса
• Эпизод 6: 6. «Зеленое авиатопливо» из Швейцарии будет создано к 2030 году?
• Эпизод 7: 7. Швейцария развивает водородные технологии мобильности
• Эпизод 8: 8. «Зеленое авиатопливо» и швейцарские научные разработки
• Эпизод 9: 9. В Швейцарии разработали технологию получения водорода из воздуха