Використання «зеленого» водню для виробництва синтетичного відновлюваного метану в Україні
DOI:
https://doi.org/10.31548/Анотація
Одним із напрямів освоєння відновлюваних джерел енергії є отримання синтетичного відновлюваного метану як замінника дефіцитного природного газу, що є актуальним для нашої країни.
Об'єкт даного дослідження - відновлюваний «зелений» водень, який є невід’ємною складовою для виробництва синтетичного відновлюваного метану.
Мета роботи - огляд світового досвіду розробки технологій виробництва «зеленого» водню» для отримання синтетичного відновлюваного метану та визначення перспективних шляхів впровадження цих технологій в Україні.
У статті надано актуальний огляд технологій виробництва «зеленого» водню за допомогою електролізу води з використанням відновлюваних джерел енергії (сонячної, вітрової).
Методи дослідження включають вивчення і аналіз літературних та інших даних, зокрема порівнювальний аналіз різних технологій виробництва «зеленого» водню, їх переваг і недоліків, аналіз впливу окремих параметрів на ці технології, а також їх економічні характеристики і можливості застосування для виробництва синтетичного відновлюваного метану.
Незважаючи на те, що «зелений» водень має численні переваги, більшість методів його виробництва не є ефективними та є дорогими. Це пов’язано з відносно високою ціною електроенергії з ВДЕ для його виробництва, а також обмеженням кількості годин повного навантаження роботи електролізних установок на рік.
В Україні розпочались роботи над впровадженням реалізації проєктів з виробництва «зеленого» водню. У роботі приведені прогнозні оцінки собівартості виготовлення водню на цих заводах. Як показали попередні економічні розрахунки виробництва «зеленого» водню і синтетичного відновлюваного метану, наразі таке виробництво не є економічно доцільним для України. Проте аналіз прогнозу світових цін на «зелений» водень дозволяє зробити висновок про сталу тенденцію їх зниження. Це призведе до того, що промислове виробництво синтетичного відновлюваного метану може стати рентабельним для впровадженням в Україні протягом наступних десятиліть.
Ключові слова: «зелений» водень, синтетичний відновлюваний метан, відновлювані джерела енергії
Посилання
1. Suprun T. (2024). Perspektyvy zastosuvannya tekhnolohiy metanuvannya dlya vyrobnytstva syntetychnoho vidnovlyuvanoho metanu v Ukrayini [Prospects for the application of methanation technologies for the production of synthetic renewable methane in Ukraine]. Energy and automation, 73 (3), 107-120, http://dx.doi.org/10.31548/energiya3(73).2024.107
2. Geletukha, G., Kucheruk, P., Matveev, Yu. (2022). Prospects and potential for biomethane production in Ukraine. Ecological Engineering & Environmental Technology, 23 (4), 67–80. DOI: https://doi.org/10.12912/27197050/149995
3. Klimenko V. M., Suprun T. T. (2022) Tekhnolohiyi metanatsiyi dlya otrymannya syntetychnoho vidnovlyuvanoho metanu [Methanation technologies for producing synthetic renewable methane]. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 44 (3), 63-72. https://doi.org/10.31472/ttpe.3.2022.6
4. Klimenko, V. N., Suprun, T. T. (2023). Analysis of synthetic renewable methane production technologies for implementation in Ukraine. Eurasian Physical Technical Journal, 20 (2(44)), 41–45. https://doi.org/10.31489/2023No2/41-45
5. Dincer Ibrahim, Acar Canan. (2015). Review and evaluation of hydrogen production methods for better sustainability. Int. J. Hydrogen Energy, 40:11094-11111. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.12.035
6. Power systems in transition: Challenges and opportunities ahead for electricity security. IEA, 2020. OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/4ad57c0e-en.
7. Acar Canan, Dincer Ibrahim (2022). Selection criteria and ranking for sustainable hydrogen production options. International Journal of Hydrogen Energy, 47 (95), 40118-40137. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.07.137
8. Qureshi Fazil, Yusuf Mohammad, Khan Mohd Arham. et al. (2023). A State-of-The-Art Review on the Latest trends in Hydrogen production, storage, and transportation techniques. Fuel, 340, 127574. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.127574
9. Malinalli Pérez-Vigueras, Rogelio Sotelo-Boyás, Rosa de Guadalupe González-Huerta. et al. (2023). Feasibility analysis of green hydrogen production from oceanic energy. Heliyon, 9 (9), e20046. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e20046
10. Kourougianni Fanourios, Arsalis Alexandros, Olympios Andreas V. et al. (2024). A comprehensive review of green hydrogen energy systems. Renewable Energy, 231, 120911. https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.120911
11. Sebbahi Seddiq, Nabil Nouhaila, Alaoui-Belghiti Amine. et al. (2022). Assessment of the three most developed water electrolysis technologies: Alkaline Water Electrolysis, Proton Exchange Membrane and Solid-Oxide Electrolysis. Materials Today, Proceedings, 66, 140-145. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.04.264
12. Burton N. A., Padilla R. V., Rose A., et al. (2021). Increasing the efficiency of hydrogen production from solar powered water electrolysis. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 135, 110255. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110255
13. The Future of Hydrogen Seizing today's opportunities. IEA, 2019. https://iea.blob.core.windows.net/assets/9e3a3493-b9a6-4b7d-b499-7ca48e357561/The_Future_of_Hydrogen.pdf
15. Report Hydrogen Insights 2023 https://hydrogencouncil.com/wp-content/uploads/2023/05/Hydrogen-Insights-2023.pdf
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
