רוסיה בוחנת שימוש במימן כדי לספק לשוק האירופי גז ירוק יותר

חברת גזפרום מבקשת ליצור שוק מימן כמענה לחוקים ההולכים ומחמירים למניעת זיהום

Bloomberg / נובמבר 2018

בהמשך לכתבה הגדולה בגיליון שעבר, מובאת בפניכם כתבה נוספת על ההתפתחות של השימוש במימן, והפעם, באירופה. רוסיה בוחנת אפשרות של פיתוח שוק עבור מימן באירופה, מהלך שיסייע בשמירה על הביקוש לאחד מתוצרי היצוא העיקריים שלה נוכח מאמציהן של ממשלות בכל העולם לצמצם מקורות זיהום.

חברת  ‘גזפרום’ הרוסית, היצואנית הדומיננטית של גז טבעי לאירופה, בוחנת דרכים לייצר מימן נטול פליטות מהדלק שלה וליצור שוק בשווי 153 מיליארד אירו (כ- 175 מיליארד דולר) בשנה, עד שנת 2050, כך על פי מצגת של החברה בחודש שעבר. שוק זה יהיה גדול יותר מכלל אספקת הגז הטבעי לאירופה בשנה שעברה, שהסתכמה ב- 110 מיליארד דולר.

מאמץ זה יעמיד את רוסיה בשורה אחת עם ממשלת יפן, חברת הנפט ‘של’ ומספר חברות נוספות המקדמות שימוש בתאי דלק ומימן לייצור חשמל ולתחבורה. נוכח מאמציה של אירופה להפחית משמעותית את פליטת גזי חממה, רוסיה בוחנת שיטות להפוך את הגז שלה לירוק מספיק כך שיישאר חלק ממערך האנרגיה. מימן מהווה אופציה להשגת מטרה זו מכיוון שניתן לייצר אותו מגז טבעי ללא פליטות נוספות.

“זה לא יעשה את כל העבודה אבל כן יעשה חלק גדול ממנה”, אומר מייקל פאלטנבאקר, יועץ ראשי בחברת ‘ת’ינקסטפ’ מגרמניה, שערכה מחקר עבור גזפרום. “מדובר בפוטנציאל משמעותי של הפחתת פחמן דו חמצני, אשר טומן בחובו מחיר כספי. בהחלט נדרשת השקעה בעניין, אך יש כאן גם הזדמנויות לתעשייה ולכלכלה”.

גז טבעי הוא כיום חומר הגלם העיקרי בייצור מסחרי של מימן, וחלק מן הגז הקל יותר משולב כבר בכמויות קטנות במערך צינורות הגז של אירופה. החזון של גזפרום הוא הגדלה הדרגתית של אחוזי המימן בצינורות אלה ולאחר מכן הפיכת הגז הטבעי שלה למימן באמצעות תהליכים ירוקים אשר לא יחמירו את התחממות כדור הארץ.

בזמן שהעולם מפתח כמה טכנולוגיות לייצור מימן, כולל אלקטרוליזה של מים, גזפרום בוחנת תהליך המכונה פירוליזה תרמית של מתאן. תגובה זו מתרחשת כאשר פלזמה בלתי מאוזנת מוצבת בכור קטן בטמפרטורה נמוכה, תחת לחץ גבוה. החברה בוחנת טכנולוגיה זו בעיר טומסק שבסיביר.

“הגז הטבעי מרוסיה הוא כיום הנקי ביותר שאירופה יכולה להשיג”, אומר מקסימיליאן קון, מומחה לעניינים ציבוריים בשלוחת גזפרום בגרמניה, בכנס שנערך אתמול בברלין. “ההצעה שלנו היא להכיר בכך שגז טבעי מהווה פתרון עבור גרמניה להשגת היעדים שנקבעו בוועידת האקלים בפריז. אנחנו יכולים להשיג יעדים אלה בעזרת גז טבעי”.

בהיעדר מגע עם חמצן, לא נוצר פחמן דו חמצני כאשר אטומי מימן מתפצלים מן הגז הטבעי. תהליך זה מייצר מימן טהור, כאשר הפחמן נאסף כמוצק במקום להיפלט לאוויר כפחמן דו חמצני. אותו תוצר של פחמן מוצק יכול לשמש בתעשיות שונות. אם נרתום שבשבות או חוות סולאריות לייצור האנרגיה הדרושה לתהליך זה, נוכל לייצר המימן באפס פליטות.

“חברות הגז מפוחדות ודואגות נוכח הירידה בעלויות השימוש באנרגיה מתחדשת, הרחבת השימוש בחשמל לחימום, ומדיניות מימן קפדנית מאוד שמאמצות מדינות אירופה, מה שעלול להפוך את כל תשתית הגז למיותרת”, אומרת קלייר קארי, אנליסטית בחברת בלומברג NEF מניו יורק. “אם הם מצליחים ליצור פחמן בזול זה בהחלט מעניין, אבל ישנם גם אתגרים. לא ברור אם אנשים ירצו מימן בבתיהם, וסידור כזה לא יקדם את עצמאותה של אירופה מבחינת אנרגיה”.

מגז למימן

גזפרום שואפת לשלב מימן נטול פליטות במערך שלה במהלך העשורים הקרובים. מהלך כזה יסייע לאירופה להפחית פליטות ב-62 אחוזים עד שנת 2050, מה שמהווה נתח גדול מן ההתחייבות לקצץ את זיהום האוויר ב-80 אחוזים עד אותה שנה בהשוואה לנתוני שנת 1990. גזפרום מציעה שלושה שלבים לשילוב ולהרחבת תפקיד המימן במערך שלה. בשלב הראשון, מעבר לגז בייצור חשמל, מה שיפחית כשמונה אחוזים פחמן דו חמצני. בשלב השני שימוש בתמהיל גז / מימן, עם הפחתה של ארבעה אחוזים. בשלב השלישי ייצור מימן מגז, מה שיוביל להפחתה של לא פחות מ-37 אחוזים.

סך הירידה בפליטות הוא 49 אחוז בקירוב. נדרשת הפחתה של 62 אחוזים כדי להגיע ליעד הפחתת פליטת פחמן דו חמצני בשיעור של 80 אחוז עד שנת 2050 לעומת 1990. גישור על הפער של כ- 13% צפוי להתרחש באמצעות צעדי התייעלות.

השלב הראשון בתכנית של גזפרום כולל מעבר של תחנות כוח וכלי רכב משימוש בפחם ובנזין לשימוש בגז. השלב הבא יהיה כרוך בהגדלת אחוז המימן בתמהיל יחד עם גז טבעי.

המגבלות המוטלות כיום על תמהיל המכיל מימן מתחילות מאפס אחוזים בבריטניה ומגיעות ל-12 אחוזים בהולנד. לפי גזפרום, תערובת המכילה עד 20 אחוזים של מימן יכולה לשמש ברוב היישומים, ללא קושי או שינויים בתשתית.

עוד טוענים בחברת ‘ת’ינקסטפ’ כי יחס של יותר מ-25 אחוז מימן בצנרת ההובלה, עשוי לפגום בעמידות של צינורות פלדה בפני סדקים, ויחס של מעל 30 אחוזים מחייב התאמה של טורבינות ומדחסים.

גזפרום עדיין בוחנת כיצד עשוי העניין להתפתח משם. ייתכן כי ייצור מימן באירופה, ולאחר מכן עירוב עם הגז המגיע מרוסיה, יהיה מהלך מעשי יותר. כל שינוי יצריך בחינה שקולה מצד הלקוחות, הרגולטורים האירופאים ובעלי עניין נוספים.

“בגלל הצפיפות שלו, יהיה הגיוני יותר לשנע גז טבעי על פני מרחקים ארוכים ולאחר מכן לייצר את המימן באופן מקומי”, כך על פי פאלטנבאכר מחברת ‘ת’ינקסטפ’.

בסדנה שנערכה בברלין באוגוסט האחרון, רוסיה הציגה לראשונה את תרומתה הפעילה לאספקת גז נטול פחמן דו חמצני לאירופה. הדוח שבו אוזכר הנושא מאשש את הרעיון של רוסיה בנוגע לפיצוח מתאן – טכנולוגיה העשויה לספק מימן נטול פליטות בקנה מידה נרחב.

טכנולוגיה זו “עשויה לשמש כנתיב מעבר פוטנציאלי ויעיל כלכלית לשילוב מימן ממקור מתחדש. לשם כך יש לפתח כללים שיבטיחו כי תוצר הפחמן מתהליך פיצוח המתאן יאסף מבלי להשתחרר לאוויר כפחמן דו חמצני”.

החברה הרוסית תוכל כנראה לייצר מימן בעלות של 1.14 אירו לקילוגרם עד שנת 2050. כיום ניתן לייצר מימן בצפון גרמניה באמצעות אלקטרוליזה, תוך שימוש בטורבינות רוח בשעות שהן לא משרתות את הרשת ובשעות שבהן מחירי הסיטונאות נמוכים, 2.21 אירו לק”ג. כך תרד העלות ל-1.77 אירו כבר בשנת 2025, לפי הנתונים של ‘בלומברג’.