Как сейчас развивается водородная энергетика России, каковы ее перспективы и с какими сложностями пришлось столкнуться? Какие перспективные разработки есть в этой сфере и есть ли потенциал экспорта технологий? Об этом рассказал в ходе Открытого интервью шеф-редактору «ЭПР» Славяне Румянцевой руководитель Центра компетенций Национальной технологической инициативы «Водород как основа низкоуглеродной экономики» Павел Снытников.

— Производство водорода — стратегически важное направление для энергетики, промышленности и экономики России. Как и весь мир, Россия держит курс на производство наиболее экологически чистого «зеленого» водорода. Насколько у нас это получается, с какими проблемами приходится сталкиваться и на какие перспективы рассчитывать?

— Много планов по развитию водородной энергетики за последние два года пришлось пересмотреть. Планы по экспорту водорода, которые строились на основе прошлых договоренностей, пришлось пересматривать и делать упор на проекты внутри страны.

Причем все эти проекты должны быть основаны на российских технологиях. Потому что проекты двухлетней давности основывались на сотрудничестве с европейскими, американскими, японскими компаниями. Соответственно, планировалось закупать технологии и локализовывать их на территории России, чтобы в дальнейшем с их использованием производить водород и поставлять его потребителям. В первую очередь — на экспорт.

Сейчас это фактически невозможно, но заинтересованность есть. И водород внутри страны уже производится в больших количествах. 5 млн тонн — это чистый водород, который идет в первую очередь на производство аммиака (используется при производстве удобрений), азотной кислоты (взрывчатые вещества, спецприменение). Кроме того, водород производится и для нефтеперерабатывающей промышленности, для производства жиров. Он используется для производства метанола как основы для нефтехимии, производства лакокрасочной продукции. Так что это очень большая отрасль, и сейчас мы видим ее развитие.

Если считать весь водород, который производится в России, то это порядка 10 млн тонн в год. Наша страна занимает примерно 10% от мирового производства водорода. Поэтому, конечно, нам есть куда расти.

К тому же основной источник для получения водорода на сегодня — это природный газ. С учетом того, что сейчас его поставки сократились, актуальность переработки внутри страны избыточных объемов природного газа значительно возросла.

Также актуальной становится не просто поставка водорода, а пересмотр логистических цепочек и экспорт продуктов на его основе с высокой добавленной стоимостью. От этого никуда не деться.

— Какие направления в водородной энергетике имеют критическое значение? На какие разработки стоит делать фокус в связи с корректировкой планов по экспорту (твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), электролизеры, технологии транспортировки и т.д.)? Есть ли потенциал экспорта именно технологий, а не сырья?

— Наш Центр НТИ создан на базе Института катализа. И мы водородную энергетику понимаем более широко — как водородные технологии, где так или иначе используется водород. А он в основном производится с применением катализаторов.

Водородная энергетика — только одно из направлений по применению водорода. Если объяснять «на пальцах»: есть избыток электроэнергии, полученной из различных источников (солнечные и ветроустановки, гидроэлектростанции), на ее основе получают водород, транспортируют его и получают из него обратно электроэнергию. Если расширить это представление до водородных технологий, то получив «зеленый» (то есть от возобновляемых источников) водород, мы можем трансформировать его в другие ценные продукты. В том числе в химические продукты глубокой переработки.

Также утилизируя, например, углекислый газ, мы можем потенциально получать целый спектр полезных веществ, которые сейчас создаются на основе нефтехимии.

Эти технологии нужно развивать. База для этого в нашей стране есть. Есть процессы, отработанные в лабораторных условиях, на опытных производствах. Именно на это надо направлять усилия и средства. Развивать и даже частично, может быть, перестраивать промышленность от нефтехимии и нефтепереработки в газохимию.

Зеленые технологии можно комбинировать с процессами переработки природного газа, это сейчас существенно выгоднее, да и принять инвестиционные решения проще. Нельзя и упускать получение водорода путем электролиза. А электролизные процессы — это, например, совмещение получения водорода с выработкой тепла и электроэнергии на атомных станциях. Здесь наша страна занимает одно из лидирующих позиций. Мы можем активно развивать эти направления.

— Могут ли отечественная наука и промышленность заменить зарубежные технологии, которые к нам так и не пришли? В том числе, те, которые должны были использоваться при строительстве заводов по производству водорода Enel и Роснано в Мурманской области, на Сахалине («Росатом» совместно с французской Air Liquide), в Иркутской области (En+)?

— Главное, что технологии есть и они разрабатывались российскими учеными. Но с 90-х и до конца 2020 года со стороны крупных зарубежных производителей было слишком большое давление на нашу химическую отрасль. И многие российские технологии, которые разрабатывались параллельно, не могли выйти на рынок и конкурировать с ними. Сейчас есть временной интервал в 3–5 лет, когда мы можем за счет ухода компаний из других стран завоевать российский рынок. И выйти на зарубежные рынки, доработав российские технологии до промышленного применения. У нас все для этого есть.

И в тех технологиях, где водород уже перерабатывается, используется большая доля компонентов иностранного производства. В том числе катализаторов. Сейчас перед Институтом катализа СО РАН стоит задача провести импортозамещение и предложить либо аналоги, либо улучшенные варианты российских катализаторов.

---

Если считать весь водород, который производится в России — то это порядка 10 млн тонн в год. Наша страна занимает примерно 10% от мирового производства водорода.

С учетом того, что сейчас поставки природного газа сократились, актуальность переработки внутри страны избыточных объемов природного газа значительно возросла.

---

Например, от 40% до 90% химической отрасли зависит от иностранных катализаторов. По некоторым позициям за последние 5 лет мы смогли изменить ситуацию. Например, с партнерами из таких компаний, как «Газпром нефть» создали в России производства некоторых катализаторов.

Сейчас перед нами стоит большая задача — создать производства катализаторов полимеризации, полиэтилена, полипропилена. Выбраны несколько ключевых и проблемных направлений и вместе с катализаторными заводами мы прорабатываем проект, где будет полностью выстраиваться цепочка от разработки до потребителя. В том числе катализаторов для получения метанола, синтеза аммиака, нефтепереработки.

Спектр работы очень большой.

— В нашей стране есть стратегия развития водородной энергетики, есть различные меры поддержки: гранты Российского научного фонда и по госзаданию для вузов и НИИ, поддержка крупных компаний, как «Газпром», «Газпром нефть», «ОДК», «Татнефть» и другие. Значительный вклад в развитие вносит Национальная технологическая инициатива. Расскажите о том, как работают Центры компетенций НТИ, ведь это довольно интересный формат организации научно-исследовательской деятельности.

— В прошлом году несколько центров компетенций уже завершили грантовую поддержку и продолжают работать на внебюджетных источниках. То есть создание национальных центров компетенций НТИ было крайне своевременным. За пятилетный срок удалось подтянуть несколько технологий до почти промышленного уровня.

Например, Центр НТИ (создан на базе Института проблем химической физики РАН) занимался мобильными источниками энергии: топливными элементами, литий-ионными аккумуляторами. Мы дополняем их работы по созданию новых конструкций топливных элементов, которое они развивали, — занимаемся подготовкой топлива для питания таких энергоустановок. Можем получать водород из самого большого перечня топлив или веществ, которые могут выступать в качестве носителей: бензина и дизеля, природного газа, метанола. Все эти химические соединения могут выступать в качестве носителя водорода, причем в зависимости от основы первичное топливо имеет свои преимущества или недостатки. Именно в этом направлении мы взаимодействуем с коллегами из других центров.

Концентрируемся не только на создании новых прорывных технологий, но и на совершенствовании существующих работающих процессов.

Также Центр НТИ имеет и образовательные задачи. При появлении новой технологии нужны люди, которые бы разбирались в том, как она работает, как ее внедрять и применять. Вместе с нашими партнерами из вузов мы организуем образовательные курсы, чтобы создать необходимое количество научно-образованных кадров. Они смогут развивать и внедрять в производство новые водородные технологии.