Публикувано на: 17 април 2025 г. / Актуализирано на: 17 април 2025 г. – Автор: Konrad Wolfenstein
Бял водород – Германски енергиен преврат в Северна Бавария: Ще трансформира ли природният водород енергийния преход? – Изображение: Xpert.Digital
Природният водород може да направи вноса ненужен: Откриването на обещаващ енергиен източник
Сбогом на въглищата? Природният водород в Германия – нещо, което ще промени играта за индустрията?
Енергийният пейзаж на Германия може да е на прага на значителен поврат. В Северна Бавария изследователи от Университета Фридрих-Александър Ерланген-Нюрнберг (FAU) са направили откритие с потенциал да революционизира енергийните доставки на страната: естествен водород, който може да се извлича директно от земята. Този енергиен носител, известен като „бял водород“, би могъл да играе ключова роля в енергийния преход и да доближи Германия с една крачка до независимост от изкопаемите горива. Откритието се присъединява към нарастващия брой подобни находки по целия свят и поражда надежди за невъобразими досега енергийни източници директно под краката ни, които биха могли да се използват по климатично неутрален и устойчив начин.
Свързано с това:
Изненадващото откритие в Северна Бавария
През август 2024 г. магистри от FAU направиха забележително откритие като част от изследователския проект „Естествен водород в Северна Бавария“. По време на измервания на почвен газ в внимателно подбрани райони, те се натъкнаха на концентрации на водород, надвишаващи горната граница на измерване на сензора им от 1000 ppm. Феликс Гзел, един от участващите студенти, описа първоначалната си реакция като „смесица от облекчение, че не бях прекарал месеци на терен, без да измервам нищо, и съмнение дали високите стойности всъщност са точни“.
Методът, използван за откритието, беше едновременно прост и изтощителен: с помощта на чук студентите забиха еднометрова сондажна пръчка в земята, вкараха сонда, която запечата сондажа, и след това измериха концентрацията на водород в извлечения почвен въздух с помощта на преносим водомер. Находката е забележителна, защото толкова високи концентрации на водород в измерванията на почвения въздух не са били документирани досега в научната литература.
Такива находища биха могли да съществуват и в други региони на Германия. Неотдавнашни открития в хълмовете Хасберге в Северна Бавария показват, че скромната горска почва всъщност съдържа водород. Тези открития са част от нарастващия брой открития на естествени находища на водород по целия свят.
Какво е естествен водород и как се произвежда?
Естественият или „бял“ водород се различава коренно от индустриално произведения водород. Докато зеленият водород се получава чрез електролиза с използване на възобновяеми енергийни източници, а сивият водород се произвежда от изкопаеми горива, естественият водород се среща директно в подземни находища и следователно е основен енергиен носител.
Образуването на естествен водород в земната кора може да се отдаде на различни геоложки процеси. Процесите в планинските вериги играят ключова роля, където тектоничната активност на плочите води до химични реакции. Когато се образуват гънкови планини, докато една континентална плоча се потапя под друга, скала от земната мантия влиза в контакт с вода. Това задейства процес, известен като серпентинизация, при който минералите в скалата реагират и освобождават водород.
Геолози от Центъра за геонауки „ГФЦ Хелмхолц“ в Потсдам демонстрираха чрез компютърни симулации, че годишният капацитет за производство на водород в планините може да бъде до 20 пъти по-голям, отколкото на океанското дъно. Особено в региони, където мантийните скали, първоначално разположени дълбоко в Земята, са били разкрити близо до повърхността, може да съществуват оптимални условия за естествено производство на водород и мащабни натрупвания на газообразен водород.
Геоложки условия в Германия
Геоложките условия в Германия предлагат значителен потенциал за естествени находища на водород. Докато много предишни открития са правени в планински вериги като Пиренеите или Алпите, откритията в Северна Бавария показват, че други геоложки формации също могат да съдържат водород.
Геолозите подозират, че водородни находища могат да бъдат открити и в германската част на Рейнския грабен, тъй като скалите там по принцип биха могли да позволят образуването и натрупването на водород. Структурата на подпочвения слой играе решаваща роля – по-специално, разломите в скалата, т.е. пукнатините, където подпочвеният слой се измества и създава високо напрежение, могат да доведат до отделяне на водород.
Франк Цваан от GFZ обяснява, че понякога по такива големи разломни линии се откриват повишени концентрации на водород. Тези открития биха могли да помогнат за целенасоченото търсене на допълнителни находища в Германия.
Сравнение с международни открития
Германските открития са част от глобална вълна от открития на естествени водородни находища. Най-голямото известно находище в момента се намира във френска Лотарингия, близо до германската граница. Във Фолшвилер, в департамента Мозел, учените оценяват резервоара на водород на приблизително 60 милиона тона. Това откритие също е случайно: изследователите първоначално са търсили метан, а вместо това са открили водород, чиято концентрация се е увеличавала с дълбочината, достигайки 20 процента на дълбочина 1200 метра.
Други значими находки са документирани в Мали, в хромовата мина Булкизе в Албания и в САЩ. В Албания емисиите на водород са били наблюдавани в продължение на повече от шест години, като годишно са се отделяли най-малко 200 тона водород – минимална стойност, тъй като целият обем на въздуха в мината не е бил измерван.
Американско проучване от януари 2025 г. предизвика фурор с изчислението си, че глобалните подземни запаси от водород биха могли да надхвърлят всички предишни оценки. Изчисленото количество съдържа приблизително два пъти повече енергия от всички известни запаси от природен газ на Земята.
Значение за енергийното бъдеще на Германия
Откриването на естествени водородни находища може да бъде от голямо значение за енергийната стратегия на Германия. Германското правителство си е поставило за цел в своята водородна стратегия да изгради електролизен капацитет от десет гигавата до 2030 г. Въпреки това се прогнозира, че от 50 до 70 процента от необходимия водород ще трябва да бъде вносен.
Природният водород би могъл да намали тази зависимост от внос. Освен това, белият водород има ключови предимства пред други форми: не изисква висок разход на енергия за производството си и не произвежда емисии на CO₂ при изгаряне – образува се само вода. Това го прави идеален, чист енергиен източник за промишлеността, транспорта и производството на електроенергия.
Водородът може да промени играта, особено за стоманодобивната промишленост, която е сред най-големите източници на CO₂ в Германия. Thyssenkrupp Steel в Дуйсбург вече планира да премине към климатично чисти методи за производство на стомана до 2045 г., използвайки водород вместо въглища. Това би могло да спести приблизително 3,5 милиона тона CO₂ годишно – един от най-големите проекти за декарбонизация в световен мащаб.
Свързано с това:
Бял водород: Неразгаданите мистерии на земната кора
Въпреки големия си потенциал, остават значителни предизвикателства. Образуването и транспортът на бял водород в земната кора все още не са напълно научно разбрани. Следователно, понастоящем не съществуват нито сложни стратегии за проучване, нито надеждни потенциални анализи.
Друго предизвикателство се крие във формата, в която съществува водородът. За разлика от природния газ, водородът не винаги образува големи мехурчета, а често е разтворен в подпочвените води – „като газ, разтворен в бутилка шампанско или бутилка бира“, както го описва френският изследовател Жак Пиронон.
Освен това не е ясно какви количества всъщност могат да бъдат добивани икономически ефективно. Дори и да се открият големи находища, те биха могли да бъдат твърде дълбоко под земята или твърде далеч от брега, за да бъдат добивани рентабилно.
Инфраструктура за водородна икономика
Наред с проучването на природни водородни ресурси, Германия ускорява развитието на водородна инфраструктура. През април 2024 г. германският Бундестаг одобри мрежа от водородни тръбопроводи с дължина 9 700 километра, предназначена да свърже центровете за производство на водород с индустриални сектори с високо търсене. Тази мрежа е проектирана като гръбнак на новата енергийна матрица на страната и е планирано да бъде завършена до 2032 г., евентуално до 2037 г.
Освен това, Федералното министерство на цифровите въпроси и транспорта (BMDV) инвестира в развитието на децентрализирани центрове за водородни иновации и технологии (ITZ-H2). През март 2025 г. федералният министър Фолкер Висинг връчи финансови средства в размер на 154 милиона евро на представители на завода в Кемниц и северногерманския клъстер, включващ Бремен, Бремерхафен, Хамбург и Щаде.
Водородът като ключ към енергийния преход
Природният водород би могъл да допринесе значително за енергийния преход на Германия. Като климатично неутрален и практически неизчерпаем енергиен носител, той предлага потенциала да замени изкопаемите горива в много сектори и драстично да намали емисиите на CO₂.
Неотдавнашните открития в Северна Бавария са само началото на по-интензивно търсене на естествени находища на водород в Германия. Ще последват допълнителни изследователски проекти, за да се проучи напълно потенциалът на този ресурс и да се разработят методи за неговия икономически добив.
Въпреки че природните резерви са обещаващи, Германия все още ще трябва да разчита на комбинация от вътрешно производство, внос и синтетични горива. Германската федерална агенция по околна среда подчертава: „Водородът ще играе ключова роля в бъдещите енергийни доставки. Той ще бъде необходим като директно използван краен енергиен носител, например в стоманодобивната промишленост, или като вторичен енергиен носител за производство на въглеводороди за самолети.“
Видението на Жул Верн от 1870 г. – „Енергията на утрешния ден е вода, разделена от електрически ток“ – би могла, при изненадващ обрат на събитията, да стане част от реалността: Енергията на утрешния ден всъщност би могла да бъде водород – не само изкуствено произведен, но и извлечен директно от природата.
Природен водород в Германия: Климатично неутрален енергиен източник с потенциал
Откриването на естествени водородни находища в Германия бележи важен етап в търсенето на устойчиви енергийни източници. Въпреки че изследванията са все още в ранен етап, откритията в Северна Бавария демонстрират огромния потенциал на този ресурс. С по-нататъшни изследвания и технологичен напредък, естественият водород би могъл да допринесе съществено за енергийния преход и да помогне на Германия да постигне своите климатични цели. Следващите години ще покажат дали белият водород наистина ще се превърне в „новия петрол“ – само че този път климатично неутрален и практически неизчерпаем.
Свързано с това:
Вашият партньор за развитие на бизнеса в областта на фотоволтаиката и строителството
От индустриални фотоволтаични системи на покрива до соларни паркове и по-големи соларни паркинги
☑️ Нашият бизнес език е английски или немски
☑️ НОВО: Кореспонденция на родния ви език!
Konrad Wolfenstein
Аз и моят екип с удоволствие ще бъдем на ваше разположение като ваш личен съветник.
Можете да се свържете с мен, като попълните формата за контакт тук или просто ми се обадите на +49 89 89 674 804 ( Мюнхен) . Моят имейл адрес е: [email protected]
Очаквам с нетърпение нашия съвместен проект.
