Cina: apakah hidrogen dari hidrokarbon ramah lingkungan? 

Inilah pertanyaan yang semakin sering muncul dalam percakapan akhir-akhir ini: apakah bisa disebut “hijau?” Hidrogen berasal dari bahan bakar fosil? Banyak orang langsung berkata “tidak” tanpa menjelaskan detail prosesnya. Namun dalam praktiknya, semuanya tidak sesederhana itu, terutama jika Anda melihat apa yang sebenarnya terjadi di pabrik, dan bukan dalam skema yang ideal.

Di mana “biru” lahir? hidrogen

Ketika orang berbicara tentang hidrogen dari hidrokarbon di Tiongkok, yang paling sering mereka maksud adalah reformasi metana gas-uap (SMR) atau gasifikasi batu bara. Teknologinya sudah tua dan terbukti. Masalah utamanya adalah CO2. Jika dilepaskan begitu saja ke atmosfer, maka tidak ada pertanyaan tentang keramahan lingkungan. Kata kuncinya di sini adalahpenangkapan dan penyimpanan karbon(CCS). Tanpa hal ini, keseluruhan proses akan kehilangan maknanya dari sudut pandang “hijau”. transisi.

Saya telah melihat instalasi di mana mereka mencoba menerapkan CCS di fasilitas produksi yang sudah berjalan. Kesulitannya bukan terletak pada teknologi penangkapan itu sendiri, melainkan pada logistik dan penyimpanannya. Kemana perginya CO2 ini? Ada beberapa pilihan: injeksi ke dalam reservoir minyak untuk meningkatkan perolehan minyak atau ke dalam formasi geologi yang dalam. Namun hal ini memerlukan infrastruktur besar dan, yang terpenting, kondisi geologi yang sesuai di dekat pabrik. Ini tidak tersedia di semua tempat.

Salah satu proyek yang sering dikenang dalam hal ini adalah karyaChengdu Yizhi Technology Co.(situs web mereka adalahyzkjhx.ru). Mereka bukan hanya ahli teori, mereka adalah lembaga desain dengan modal terdaftar 120 juta yuan, yang didirikan oleh Huaxi Technology. Kekhususan mereka justru terletak pada solusi teknik terintegrasi untuk industri kimia. Ketika mereka mendekati hidrogen, mereka melihat keseluruhan siklusnya, mulai dari pemilihan bahan baku dan teknologi konversi hingga sistem pemurnian gas dan, yang paling penting, integrasi unit penangkapan karbon. Ini bukan sekedar membeli lisensi, tapi tentang merancang sistem yang akan bekerja dalam kondisi spesifik pabrik tertentu.

Jebakan praktis dan 'abu-abu' zona

Secara teori, semuanya terdengar bagus dengan CCS. Dalam praktiknya, efisiensi instalasi menurun - energi tambahan dihabiskan untuk menangkap dan mengompresi CO2, seringkali sama dengan energi yang diperoleh dari bahan bakar fosil. Sebuah paradoks muncul: untuk membuat hidrogen “lebih murni”, Anda perlu membakar lebih banyak bahan bakar. Keseimbangan energi menjadi batu sandungan utama.

Nuansa lain yang jarang disebutkan dalam siaran pers adalah kemurnian metana asli. Di Tiongkok, sebagian besar gas metana untuk industri bukanlah gas alam murni, melainkan gas minyak bumi atau gas oven kokas. Selain metana, mereka mengandung sejumlah pengotor: hidrogen sulfida, merkaptan, hidrokarbon berat. Sebelum konversi, semua ini harus dihilangkan, jika tidak katalis akan cepat diracuni. Proses pembersihan juga melibatkan konsumsi energi dan limbah. Ternyata keramahan lingkungan dari produk akhir sangat bergantung pada “kemurnian?” awal rantai.

Saya punya pengalaman di salah satu instalasi di mana mereka mencoba menggunakan gas batubara. Permasalahan dimulai pada tahap penyiapan suspensi batubara bubuk. Dan jika menyangkut sistem pemurnian gas sintesis dari belerang dan partikel, biaya pemeliharaan dan penggantian bahan penyerap menghabiskan semua kelayakan ekonomi. Proyek ini akhirnya difokuskan kembali pada tugas-tugas lain. Ini adalah contoh umum ketika indikator laboratorium tidak sesuai dengan kenyataan pengoperasiannya.

Hidrogen sebagai bagian dari sistem, bukan tongkat ajaib

Kesalahan umum adalah memandang hidrogen saja. Keramahan lingkungannya dinilai dalam konteks penggunaan akhir. Katakanlah kita memproduksi hidrogen dengan penangkapan CO2 sebesar 90%. Namun jika kemudian disalurkan ke kilang minyak untuk melakukan pengolahan air, dan produk dari pengolahan ini adalah bensin biasa, yang dibakar di mesin, maka gambaran iklim secara keseluruhan tidak akan banyak berubah. Hidrogen di sini hanyalah zat perantara dalam rantai yang secara keseluruhan tetap bersifat intensif karbon.

Masalah lainnya adalah penggunaannya dalam industri, dimana tidak ada alternatif langsung selain dekarbonisasi. Misalnya dalam produksi amonia atau metanol. Berikut adalah pengganti hidrogen “abu-abu” tradisional menjadi “biru”. (yang sama dari hidrokarbon dengan CCS) memberikan dampak langsung dan signifikan dalam mengurangi emisi pada suatu perusahaan tertentu. Sektor-sektor inilah yang pertama-tama patut dipertaruhkan, dan bukan pada transportasi yang tersebar.

Perusahaan sepertiChengdu Yizhi Technology Co.Mereka hanya fokus pada solusi sistemik dan spesifik industri. Pendekatan mereka bukan untuk menjual instalasi ajaib, namun untuk menganalisis seluruh siklus proses pelanggan dan menyarankan di mana tepatnya integrasi solusi hidrogen atau teknologi CCS akan memberikan dampak lingkungan dan ekonomi yang maksimal. Ini bukan pekerjaan untuk pamer, tapi untuk benar-benar mengurangi jejak karbon kita.

Masalah harga dan konteks Tiongkok

Semuanya tergantung pada biaya. ?Hijau? Hidrogen (dari sumber energi terbarukan) masih mahal. ?Abu-abu? (tanpa menangkap) - murah, tapi kotor. ?Biru? - mencoba menemukan keseimbangan. Di Tiongkok, dengan kapasitas gasifikasi batu bara yang besar dan jaringan pipa gas yang berkembang, infrastruktur untuk hidrogen “biru” tampaknya merupakan tahap transisi yang logis. Hal ini tidak berlangsung selamanya, namun dalam 15-20 tahun ke depan, hingga elektrolisis energi terbarukan menjadi tersebar luas dan murah.

Namun ada juga kendala di sini. Keandalan sistem penyimpanan CO2 harus mutlak. Kebocoran apa pun meniadakan semua upaya. Opini publik dan peraturan juga berperan. Akankah penduduk bersedia tinggal di dekat tempat penyimpanan CO2 bawah tanah? Sejauh ini, proyek-proyek tersebut menghadapi hambatan yang menghambat implementasinya.

Selain itu, ada masalah standar. Apa sebenarnya yang dianggap “biru”? hidrogen? Berapa persentase tangkapan yang mencukupi? 90%? 95%? 99%? Baik pelabelan maupun preferensi potensial bergantung pada hal ini. Meskipun tidak ada aturan yang seragam, banyak produsen lebih memilih menunggu atau membatasi diri pada proyek percontohan.

Lalu apakah ramah lingkungan atau tidak? Kesimpulan pribadi

Jawaban yang jelas: ya? atau tidak? Tidak. Hidrogen dari hidrokarbon adalah sebuah alat. Keramahan lingkungannya bukanlah sifat internalnya, tetapi hasil dari bagaimana tepatnya alat ini digunakan. Jika hal tersebut mencakup penangkapan karbon dalam siklus hidup skala penuh, integrasi ke dalam industri yang mengutamakan hidrogen, dan perhitungan yang jujur ​​atas keseluruhan jejak karbon, maka ya, hal ini dapat menjadi langkah yang berarti menuju keberlanjutan.

Jika hanya?hijau? label pada proses lama untuk mendapatkan pendanaan, tanpa investasi nyata di CCS dan pandangan sistem - maka tidak, hanya sajapencucian hijau.

Pengalaman menunjukkan bahwa masa depan terletak pada solusi hybrid. Mungkin itu akan menjadi kombinasi?biru? hidrogen pada aset yang ada dengan peningkatan bertahap pada pangsa “hijau”. Dan perusahaan seperti lembaga desain Teknologi Chengdu Yizhi yang disebutkan di atas memainkan peran kunci dalam transisi ini, karena tugas mereka bukan hanya membangun, namun merancang sistem yang mudah beradaptasi, efisien dan, yang paling penting, bekerja dalam kondisi nyata, bukan kondisi ideal. Tanpa pendekatan praktis dan rekayasa ini, semua pembicaraan tentang keramahan lingkungan hanya akan menjadi pembicaraan belaka.