От редакции. Накануне «Про Металл» подробно рассказал о критической зависимости экономики Германии от металлов из России и Канады.То, что немецкая металлургия, равно и как другие отрасли промышленности, оказались заложниками собственных же санкций, видят уже не только в Германии, но и во всём мире. Издание The Global and Mail (Канада) публикует материал о том, что немцы готовятся перевести свою промышленность, в том числе сталелитейную, на использование «зелёного» водорода в качестве топлива. Вот только поможет ли это им и насколько быстро?
Сталелитейный завод Thyssenkrupp AG в Дуйсбурге (Германия) занимает огромную территорию вдоль излучины реки Рейн и является одним из крупнейших промышленных объектов Германии с железнодорожной сетью протяжённостью 470 км. Ежегодно сюда поступает 27 млн т руды, угля, кокса и другого сырья для производства около 11 млн т стали.
Это предприятие — крупнейший источник парниковых газов в Германии.
По данным немецких экологов, сталелитейный завод в Дуйсбурге в 2022 году выбросил почти 8 млн т углекислого газа, что немного больше, чем вся сталелитейная промышленность Канады в том же году. Германия планирует сократить выбросы углекислого газа на 65% к 2030 году по сравнению с уровнями 1990 года и стать углеродно-нейтральной к 2045 году. Единственное, что могло бы помочь закрыть этот разрыв, — это водородное топливо, при сжигании которого не образуются парниковые газы.
Правительство Германии заявило, что водород будет играть важную роль в декарбонизации отраслей промышленности, включая сталелитейную, химическую и цементную. Но, чтобы воспользоваться потенциалом водорода, Германии необходимо обеспечить поставки водорода с низким содержанием углерода — непростая задача, в решении которой Канада вскоре может сыграть свою роль.
Сталелитейный завод Thyssenkrupp AG в Дуйсбурге.
Почти весь водород производится сегодня из ископаемого топлива с использованием методов, выделяющих углерод, что сводит на нет некоторые экологические преимущества этого альтернативного топлива.
Но его также можно получить с помощью электролиза — процесса, в котором используется электричество для расщепления молекул воды на водород и кислород. Когда это делается с использованием энергии из экологически чистого источника, например, ветровой или солнечной электростанции, водород считается «зелёным».
Германия стремится к 2030 году иметь внутри страны 10 ГВт мощностей по производству экологически чистого водорода. Но ей потребуется гораздо больше.
«Никто не знает, откуда взять эти огромные объёмы, — говорит Флориан Виддель, эксперт по водороду из Немецкой федерации возобновляемых источников энергии. — Это огромная проблема для такой индустриальной страны, как Германия».
Федерация хотела бы, чтобы упор был сделан на отечественное производство водорода, но национальная водородная стратегия Германии, опубликованная в июле прошлого года, более реалистична: «Германия не сможет самостоятельно производить экологически чистый водород в необходимых количествах», — говорится в документе.
В результате Германия ищет возможность удовлетворить свои потребности в водороде за рубежом. От 50 до 70% поставок в страну будут импортироваться, в основном морским путём, в форме аммиака, молекулы, богатой водородом, которую легче хранить и транспортировать, чем жидкий водород.
Летом 2022 года Канада и Германия подписали соглашение о создании коридора поставок водорода, в соответствии с которым Канада начнёт экспортировать водород в Германию к 2025 году. Но Флориан Виддел заявил, что бОльшая часть импортируемого в Германию водорода, вероятно, будет поступать из соседних стран, таких как Норвегия и Дания, или по трубопроводу, который соединит Северную Африку с Германией через Италию и Австрию.
Летом 2022 года Канада и Германия подписали соглашение о создании коридора поставок водорода.
Германия уже создаёт водородные порты и хранилища, а также инвестирует 20 млрд евро в перепрофилированные и вновь построенные трубопроводы, протяжённость которых составит почти 10 000 км через все 16 федеральных земель. В частности, импортный аммиак, полученный из «зелёного» водорода, будет выгружаться с судов на плавучих терминалах в городе Вильгельмсхафен на побережье Северного моря. Затем его превратят обратно в «зелёный» водород и подадут по трубопроводу на промышленные объекты, например, на сталелитейные заводы и химические предприятия.
Через Вильгельмсхафен планируется импортировать не только «зелёный» водород, но также топливо, которое называют электрическим природным газом или eNG. Его получают путём объединения улавливаемого углекислого газа с «зелёным» водородом. Бельгийская Tree Energy Solutions в партнёрстве с двумя другими энергетическими компаниями, E.ON и Engie, строит в Вильгельмсхафене плавучий терминал СПГ, который, как ожидается, вступит в строй уже в начале 2024 года.
Терминал спроектирован с учётом возможности перепрофилирования к 2030 году на приём водорода или синтетического метана.
Tree Energy Solutions планирует улавливать углекислый газ с заводов, транспортировать его по трубопроводу в Вильгельмсхафен и отправлять танкерами в страны, где возобновляемые источники энергии в изобилии. Там углекислый газ будет смешиваться с «зелёным» водородом с образованием синтетического метана, охлаждаться до перехода в жидкое состояние, а затем отправляться обратно в Германию, где его будут отправлять по трубопроводу на промышленные предприятия для сжигания. Этот подход потребует небольших изменений в отраслях, которые уже используют природный газ.
В ноябре 2023 года Tree Energy Solutions объявила, что к 2028 году построит завод по производству «зелёного» водорода в Квебеке, который будет производить 70 000 т топлива в год, две трети которого будут использоваться для производства синтетического метана.
Германия уже создаёт водородные порты и хранилища, а также инвестирует 20 млрд евро в перепрофилированные и вновь построенные трубопроводы.
Чтобы Германия стала энергетически независимой и избежала перебоев в поставках при переходе на водород, ей также необходимо найти способы хранения огромных объёмов водородного топлива. В 25 км к югу от Вильгельмсхафена находится город Этцель. Этот сельскохозяйственный регион расположен на вершине огромного подземного соляного купола, который уже более полувека используется для хранения больших объёмов нефти и газа.
Сегодня объект, принадлежащий и управляемый Storag Etzel, состоит из 24 хранилищ для нефти и 51 для природного газа. Компания имеет право построить ещё 24. Каждое хранилище имеет глубину от 300 до 600 м и ширину до 70 м. В среднем одно из них может обеспечить природным газом 80 тысяч человек в год. В ноябре прошлого года компания завершила переоборудование двух газовых хранилищ под водород.
Целью проекта является проверка их герметичности и проработка сценариев закачки и отбора в течение 2024 года, чтобы к 2026 году быть готовыми к хранению водорода в промышленных масштабах.
Среди потенциальных бенефициаров — Thyssenkrupp. Доступ к «зелёному» водороду имеет решающее значение для планов компании по сокращению выбросов парниковых газов и производству низкоуглеродистой стали. В мире на производство стали приходится около 7% выбросов парниковых газов. Если бы сталелитейная промышленность была страной, она заняла бы третье место в мире по выбросам углекислого газа, оказавшись между США и Индией.
К 2045 году Thyssenkrupp планирует заменить все четыре своих доменных печи, на которые приходится 90% выбросов углекислого газа, установками прямого восстановления, работающими на «зелёном» водороде. Когда первая из них будет введена в эксплуатацию в 2026 году, выбросы углекислого газа на заводе сократятся более чем на 3,5 млн т.
В глобальном масштабе модернизация сталелитейной промышленности для работы на «зелёном» водороде вместо угля может сократить выбросы более чем на 5%. Хотя этот переход сделает производство стали более дорогим, субсидии, налоги на выбросы и пограничные тарифы на выбросы углерода могут частично компенсировать разницу в цене для покупателей.
Перевод Виктора Симионова
