«Зеленый» водород может заменить уголь в производстве стали
🇮🇹 Ученые из Университета Перуджи в Италии выяснили, можно ли перевести крупное металлургическое предприятие с угля на «зеленый» водород и при этом сохранить конкурентоспособную стоимость стали. В качестве примера они взяли металлургический комплекс Acciaierie d’Italia в итальянском Таранто и смоделировали работу предприятия мощностью 6 млн тонн стали в год.
👉
Ученые предлагают использовать электролизеры с анионообменной мембраной (AEM). Одновременно с водородом электролизеры будут производить около 2,86 млн тонн кислорода в год. Его можно продавать другим промышленным потребителям и таким образом частично компенсировать затраты на производство водорода. В базовом сценарии это позволяет снизить его расчетную стоимость с 2,92 до 2,52 евро за кг.
💰
При стоимости электроэнергии 50 евро за МВт·ч и удельной стоимости электролизеров 750 евро за кВт установленной мощности производство стали по новой схеме обойдется примерно в 603 евро за тонну. Для сравнения: традиционная выплавка стали с учетом платы за выбросы CO₂ была оценена учеными примерно в 620 евро за тонну. Если же стоимость электроэнергии снизится до 30 евро за МВт·ч, а электролизеров – до 500 евро за кВт, цена водорода может сократиться до 1,39 евро за кг, а стали – примерно до 536 евро за тонну.
⚡️
При этом решающее значение имеет стоимость электроэнергии. По расчетам ученых, ее изменение на каждые 5 евро за МВт·ч меняет цену водорода примерно на 24 евроцента за кг, а стали – на 14,4 евро за тонну. Стоимость самих электролизеров влияет на конечный результат значительно меньше: ее изменение на 100 евро за кВт меняет стоимость тонны стали примерно на 4 евро.
🌿
Переход с угля на «зеленый» водород позволит существенно сократить и выбросы. В рассматриваемом сценарии они снижаются с 1,8 до 0,2 тонны CO₂ на тонну стали – почти на 89%. Для предприятия мощностью 6 млн тонн стали в год это означает сокращение выбросов примерно на 9,6 млн тонн CO₂ ежегодно.
👉
Впереди ученым еще предстоит приблизить расчеты к реальной работе энергосистемы – в частности, учесть почасовые колебания выработки солнечных и ветровых электростанций, изменение цен на электроэнергию и необходимый объем хранилищ водорода.
📰 Материал доступен на сайте
«Глобальной энергии»