Транспортировка водорода: почему нет единого решения

Именно вторая, менее обсуждаемая задача стала фокусом команды учёных из MIT Energy Initiative. Водород — самый лёгкий газ с крайне низкой объёмной плотностью энергии, поэтому для доставки заданного количества энергии требуются огромные объёмы и герметичные ёмкости, исключающие утечку молекул. Без надёжного способа хранения и перевозки, особенно на дальние расстояния между континентами, водород не сможет стать глобальным чистым топливом.

В 2024 году при поддержке ExxonMobil исследователи приступили к анализу различных подходов к транспортировке. Они пришли к выводу, что единого оптимального решения нет — затраты и углеродный след зависят от конкретного местоположения. В результате команда создала открытый адаптивный инструмент HyCAT (Hydrogen Carrier Analysis Tool), позволяющий пользователям самостоятельно оценивать варианты и выбирать наилучший для своих условий, фокусируясь исключительно на этапе транспортировки и не учитывая производство или конечное использование водорода.

Инструмент моделирует цепочку поставок из пяти шагов: конвертация водорода в жидкую форму на экспортном терминале, хранение, морская перевозка, хранение на импортном терминале и обратное высвобождение газа. Основной выбор лежит между глубоким охлаждением водорода до жидкого состояния, на что уходит около трети его энергосодержания, и использованием химических «носителей» — веществ, обратимо поглощающих и отдающих водород. Среди носителей рассмотрены толуол (с высоким углеродным следом из-за нефтегазового происхождения и потерями вещества), синтетический метан (потребляет CO₂, но теряет часть водорода с водой) и аммиак. Аммиак, получаемый реакцией водорода с азотом воздуха, назван «самым перспективным вариантом» благодаря развитой инфраструктуре, хотя реакция высвобождения водорода из него изучена меньше.

Главный вывод исследования, по словам руководителя работы Гасима Ибрагима, заключается в том, что «никакого однозначного вывода нет»: лучший метод-носитель критически зависит от расстояния, стоимости энергии, капитальных затрат в конкретных странах экспорта и импорта. Учёные планируют дальнейший анализ сценариев с помощью HyCAT, но уже сейчас призывают не обобщать литературные данные, а применять их инструмент для оптимизации реальных цепочек поставок и приближения эры чистого водорода.