中国：炭化水素からの水素は環境に優しいのか？ 

ここで、最近会話の中でよく出てくる質問があります。それは「グリーン」と呼べるのでしょうか?化石燃料から水素を作る？多くの人は、プロセスの詳細には触れずに、すぐに「ノー」と答えます。しかし、実際には、特に理想的な計画ではなく工場で実際に何が起こっているかを見ると、すべてがそれほど単純ではありません。

「青」はどこから生まれるのか？水素

中国で炭化水素からの水素について話すとき、それはほとんどの場合、水蒸気ガスによるメタン改質 (SMR) または石炭のガス化を意味します。テクノロジーは古く、実績があります。一番の問題はCO2です。単に大気中に放出されるだけであれば、環境への優しさには何の疑問もありません。ここでのキーワードは、二酸化炭素の回収と貯蔵(CCS)。これがなければ、プロセス全体が「グリーン」の観点から意味を失います。遷移。

すでに稼動している生産施設に CCS を導入しようとした設置現場を見てきました。困難は捕獲技術自体にあるのではなく、物流と保管にあります。このCO2はどこに行くべきなのでしょうか？石油回収を促進するための石油貯留層への注入、または深い地層への注入というオプションがあります。しかし、これには大規模なインフラが必要であり、さらに重要なことに、工場近くの適切な地質も必要です。どこでも利用できるわけではありません。

この点でよく記憶に残るプロジェクトの 1 つは、成都宜之科技有限公司(彼らのウェブサイトはyzkjhx.ru）。彼らは単なる理論家ではなく、Huaxi Technology によって設立された登録資本金 1 億 2,000 万元の設計研究所です。その特徴は、化学産業向けに正確に統合されたエンジニアリング ソリューションです。水素に取り組む際には、原料の選択と変換技術からガス精製システム、そして最も重要なことに炭素回収装置の統合に至るまで、サイクル全体に注目します。これは単にライセンスを購入するということではなく、特定のプラントの特定の条件で動作するシステムを設計するということです。

実際的な落とし穴と「グレー」ゾーン

理論的には、CCS を使用するとすべてがうまく聞こえます。実際には、設備の効率は低下します。CO2 の捕捉と圧縮に追加のエネルギーが費やされますが、これは多くの場合、化石燃料から得られるエネルギーと同じです。矛盾が生じます。水素を「より純粋」にするには、より多くの燃料を燃やす必要があります。エネルギーバランスが主な障害となります。

プレスリリースではめったに言及されないもう 1 つのニュアンスは、元のメタンの純度です。中国では、産業用のメタンのかなりの部分は完全に純粋な天然ガスではなく、付随する石油ガスまたはコークス炉ガスです。メタンに加えて、硫化水素、メルカプタン、重炭化水素など、大量の不純物が含まれています。変換する前に、これらすべてを除去する必要があります。そうしないと、触媒がすぐに汚染されてしまいます。洗浄プロセスにはエネルギーの消費と廃棄物も伴います。最終製品の環境への優しさは「純度」に大きく依存することが分かりました。まさに連鎖の始まり。

私はある施設で石炭ガスを使用しようとした経験があります。問題は微粉炭懸濁液を調製する段階で始まりました。そして、硫黄や粒子から合成ガスを精製するシステムに関しては、メンテナンスと吸着剤の交換のコストがすべての経済的実現可能性を使い果たしてしまいました。プロジェクトは最終的に他のタスクに再び焦点を当てることになりました。これは、実験室の指標が運用の現実によって壊れる典型的な例です。

水素は魔法の杖ではなくシステムの一部

よくある間違いは、水素を単独で考えることです。環境への優しさは、最終用途の観点から評価されます。 CO2 を 90% 回収して水素を製造したとします。しかし、もしそれが水素化処理のために製油所に送られ、この処理の生成物がエンジン内で燃焼されるレギュラーガソリンになるのであれば、気候の全体像はあまり変わらないだろう。ここでの水素は、全体として炭素集約型のままである鎖の中間物質にすぎません。

もう 1 つの問題は、脱炭素化に直接代わるものがない産業での使用です。たとえば、アンモニアやメタノールの製造です。これは、従来の「灰色」の水素を「青色」に置き換えたものです。 （CCS を使用した炭化水素からのものと同じ）は、特定の企業での排出削減に即時かつ重大な効果をもたらします。まず第一に賭ける価値があるのは、分散した輸送ではなく、まさにそのような部門です。

のような企業成都宜之科技有限公司彼らは、そのような体系的な業界固有のソリューションにのみ焦点を当てています。彼らのアプローチは、魔法の設備を販売することではなく、顧客のプロセスサイクル全体を分析し、水素ソリューションまたは CCS 技術の統合が正確にどこに最大の環境効果と経済効果をもたらすかを提案することです。これは見せかけの仕事ではなく、実際に二酸化炭素排出量を削減するためのものです。

発行価格と中国の背景

すべてはコストにかかっています。 ？緑？ （再生可能エネルギー源からの）水素は依然として高価です。 ？グレー？ （引っかかりなし） ・安いけど汚い。 ？青？ - バランスを見つけようとしています。巨大な石炭ガス化能力と発達したガスパイプラインネットワークを備えた中国では、「青色」水素のインフラは論理的な移行段階のように見えます。これは永遠ではなく、再生可能エネルギーによる電気分解が普及して安価になるまで、今後 15 ～ 20 年間続きます。

しかし、ここにも落とし穴があります。 CO2 貯留システムの信頼性は絶対的でなければなりません。漏れがあれば、すべての努力が無駄になります。世論と規制も役割を果たします。住民は地下二酸化炭素貯蔵所の隣に喜んで住めるでしょうか?これまでのところ、こうしたプロジェクトは抵抗に直面しており、その実施が妨げられている。

さらに、基準の問題もあります。一体何が「青」とみなされるのでしょうか？水素？何パーセントの捕獲があれば十分ですか? 90％？ 95%? 99％？ラベル付けと潜在的な好みの両方がこれに依存します。統一的なルールはありませんが、多くのメーカーはパイロット プロジェクトを待つか、パイロット プロジェクトに限定することを好みます。

では、それは環境に優しいのでしょうか？個人的な結論

明確な答え: はい?か否か？いいえ、炭化水素からの水素は手段です。その環境への優しさは内部的な特性ではなく、このツールの正確な使用方法の結果です。それが本格的なライフサイクル炭素回収、水素が重要な産業への統合、そして全体的な二酸化炭素排出量の正直な計算であれば、確かに、それは持続可能性に向けた有意義な一歩となり得る。

ただの「緑」なら？ CCS への実際の投資やシステムの観点を持たずに、資金を獲得するための古いプロセスにラベルを付ける - いいえ、それはただのことですグリーンウォッシング.

経験から、未来はハイブリッド ソリューションにあることが示唆されています。おそらく「青」との組み合わせになるのではないでしょうか？既存の資産に水素を導入し、「グリーン」の割合を徐々に増加させます。そして、前述の成都一志技術設計研究所のような企業は、この移行において重要な役割を果たしています。なぜなら、彼らの仕事は単に構築するだけではなく、適応性があり、効率的で、そして最も重要なことに、理想的ではなく実際の条件で動作するシステムを設計することだからです。この実践的な工学的アプローチがなければ、環境への配慮に関するあらゆる話は単なる口先だけになってしまいます。