Мульти-инфраструктурный уклад на основе водорода
Принято считать, что переход энергетических инфраструктур на возобновляемые источники энергии обеспечивает существенное уменьшение выбросов СО2, которые оказывают негативное влияние на климат. Но отнюдь не одна только энергетика оказывает это воздействие. В частности, металлургическая промышленность, транспорт и ЖКХ вносят вклад в увеличение содержания парниковых газов в атмосфере. Существует подход к декарбонизации, при котором принято считать, что достаточно проведения унифицированной государственной политики в сфере регулирования: введение особых налоговых режимов, прямых запретов и ограничений на углеродоемкие технологии и процессы, применение углеродных пошлин и тд. Но эта позиция может привести к существенному росту издержек в отраслях, которые она затрагивает, поскольку в ее рамках не учитывается отраслевая специфика и не предлагаются технологические решения. Для проведения полноценной декабронизации экономики нужно создавать комплексные решения, затрагивающие несколько отраслей. При этом важна взаимная интеграция инфраструктур и возможность их согласованного управления, направленная на оптимизацию их работы.

Реализовать это возможно с помощью единственного "безуглеродного" энергоносителя - водорода, для него уже на промышленном уровне созданы технологии для производства, хранения и транспортировки. Не зря еще в XIX веке Жюль Верн в романе "Таинственный остров" писал: «Да, я уверен, что наступит день, и вода заменит топливо: водород и кислород, из которых она состоит, будут применяться и раздельно; они окажутся неисчерпаемым и таким мощным источником тепла и света, что углю до них далеко!». Водород действительно обладает самым большим запасом энергии на единицу массы, а при ее выделении и взаимодействии с кислородом может превращаться в чистую воду. Далее из этой воды путем электролиза снова получается водород. Таким образом, реализуется круговорот воды в углеродо-нейтральной энергетике.
Всеобщая проблема
Обеспечение декарбонизации в одной отрасли недостаточно для снижения выбросов в окружающую среду и влияния на климат.
Способ решения
Примером реализации такого подхода является Водородный хаб в графстве Ланкашир – комплекс энергетических, транспортных и коммунальных инфраструктур и промышленных производств, использующих водород, единственный функциональный и безуглеродный энергоноситель, в качестве универсального, причем он производится на базе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) или атомных станций. Выбор места для размещения хаба обусловлен наличием АЭС Хейшем – крупным производителем дешевой электроэнергии. Атомные станции производят низкоуглеродистый H2 путем электролиза воды. Пока дизельные поезда транспортируют водород, но в будущем и они также будут использовать Н2.
Целевой образ
В будущем хаб будет представлять собой мульти-инфраструктуру на базе водородного топлива, в которой реализована взаимная интеграция базовых инфраструктур и используется легкодоступный универсальный безуглеродный энергоноситель.
Схема организации эксперимента
Сообщество исследует возможность производства дешевого водорода на базе мощностей АЭС, возможность декарбонизации всего локального транспорта (пригородные поезда, автобусы, паромы) при помощи водородного топлива, и декарбонизацию местных промышленных производств (графства Ланкашир), кроме того, предметом их изучения является согласованное управление инфраструктурами. Также они проверяют изменение снижения выбросов СО2 в Ланкашире и изменения стоимости коммунальных и транспортных услуг для конечного пользователя, тем самым контролируя доступность. Практика транслируется по межуниверситетским связям (конферении, многосторонние соглашения).
Инструменты и технологии
Для практикования мульти-инфраструктурного уклада используется ряд технологий: электролизное производство водорода, водородный газопровод и водонагреватели, подземное хранение водорода и технология топливных элементов на транспорте.
Планы на масштабирование
Сообщество вокруг Ланкастерского университета будет заниматься логистикой, связанной с топливом и транспортом, использованием H2 в качестве вектора энергии в умных местных энергетических системах (для транспорта, отопления, электросети), новыми бизнес-моделями, а также геологическими, экологическими, медицинскими и социальными аспектами более крупных предприятий, масштабировать проекты хранения H2. Также планируется соединить хаб с проектом Eden Project North.
Нормы и ценности
  • Доступность базовых инфраструктур (их надежность и дешевизна)

  • Климатическая нейтральность (нулевое влияние на изменение содержания CO2 в атмосфере)

  • Неограниченный доступ к энергии (выступают против энергоэффективности как самоограничения)
Сообщества и лидеры
Сообщество вокруг Ланкастерского университета, в которое входят EDF, EIFER, ATKINS. Их цель – построить будущее с чистым нулевым потреблением энергии с помощью новых решений и услуг, что приведет к уменьшению выбросов углекислого газа и будет способствовать благополучию и экономическому развитию.
Союзники
  • Аэропорт Копенгагена (Copenhagen Airport), создающий синтетическое топливо для самолетов;

  • Консорциум проекта Maersk, DSV Panalpina, DFDS, SAS, они разрабатывают решения, которые охватывают все аспекты систем поставок.