Водород как новая энергия доверия

Индустриальное развитие требует все больше энергетических затрат. И сегодня в научных кругах идет активный поиск решения этой проблемы с помощью альтернативных источников электроэнергии. Большие надежды возлагаются и на водород.

 

Знаковым событием можно считать подписание меморандума между Министерством энергетики Казахстана и Глобальным институтом зеленого роста (GGGI), которое выходит за рамки формальной дипломатии. Это не просто документ о намерениях - это символический шаг, отражающий стремление страны встроиться в глобальную архитектуру энергетического перехода, говорится на сайте eenergy.media.

Казахстан давно ищет баланс между сохранением роли крупного экспортера углеводородов и необходимостью двигаться в сторону низкоуглеродного будущего. Водородная инициатива H2G открывает возможность соединить эти два измерения: использовать накопленный промышленный потенциал и одновременно продемонстрировать готовность к инновациям. Водород здесь выступает не только как топливо, но и как политический сигнал о готовности к сотрудничеству, доверии к международным институтам, стремлении к устойчивому росту.

Важно отметить, что меморандум не накладывает жестких обязательств. Он задает рамку, в которой могут появиться конкретные проекты, инвестиции и технологические обмены. Такая гибкость позволяет Казахстану адаптировать стратегию к меняющимся условиям мировой энергетики, сохраняя пространство для маневра. Но именно эта открытость делает документ значимым: он демонстрирует, что страна готова к диалогу и к поиску новых форм развития.

Водородная энергетика в глобальном контексте рассматривается как один из ключевых инструментов декарбонизации. Для Казахстана это шанс не только снизить зависимость от углеводородов, но и укрепить позиции в международных энергетических дискуссиях. В условиях, когда мир все чаще связывает экономический рост с экологической ответственностью, участие в подобных инициативах становится элементом национальной конкурентоспособности.

Таким образом, меморандум о взаимопонимании можно рассматривать как начало новой главы энергетической дипломатии Казахстана. Это шаг, который соединяет технологию и стратегию, экономику и экологию, национальные интересы и глобальные вызовы. Водород становится не просто источником энергии, а источником доверия - доверия к будущему, которое страна готова строить вместе с миром.

 

Пилотная установка

В конце прошлого года Министерство науки и высшего образования РК сообщило, что казахстанские ученые создали и ввели в эксплуатацию первую интегрированную станцию по производству «зеленого водорода», основанную на собственных патентах и инженерных разработках.

Пилотная установка полного цикла питается исключительно от солнечных панелей и ветрогенераторов, а ключевым элементом системы являются инновационные катализаторы и оригинальные принципы проектирования, разработанные лабораторией возобновляемых источников энергии National Laboratory Astana при Nazarbayev University.

Как отмечается, платформа демонстрирует полный цикл получения «зеленого водорода»: солнечная и ветровая энергия преобразуется в электричество, использующееся для электролитического расщепления воды. Полученный водород затем хранится как энергоноситель и может применяться в топливных элементах, транспортных средствах, автономных генераторах или в получении удобрений, в расщеплении металлов или нефтегазе. Пока его планируется использовать в лабораториях: система за три часа заполняет баллон объемом шесть кубометров.

- Это значительный шаг к практической реализации водородных технологий в Казахстане. То, что начиналось с порошков фотокатализаторов и лабораторных прототипов, превратилось в рабочую систему промышленного масштаба, функционирующую под открытым небом - отметил профессор NU Нуршат Нуражи, руководитель лаборатории ВИЭ.

На ранних этапах работы команда сосредоточилась на разработке фотокатализаторов - ключевых элементах систем, способных эффективно использовать солнечную энергию, и на изучении механизмов фотокаталитического расщепления воды. В финальной фазе программы ученым удалось совершить стратегический переход от лабораторных экспериментов к созданию работоспособных прототипов для реальной индустрии.

- Сотрудничество с индустриальным партнером позволило обеспечить масштабируемость конструкции и соблюдение международных стандартов производства и безопасности водорода, - сказал доктор Ерболат Магазов, руководитель команды по производству водорода. - Для университета и научного сообщества страны это важная веха: одна из первых систем возобновляемого водорода такого масштаба, демонстрирующая потенциал отечественных инноваций в сфере чистой энергетики.

В 2024 году Правительство Казахстана утвердило Концепцию развития водородной энергетики до 2030 года, обозначив водород одним из ключевых элементов перехода к низкоуглеродной экономике. Исследования лаборатории ВИЭ были профинансированы в рамках Целевой программы Министерства науки и высшего образования РК (2020-2025), которая является частью национальной инициативы по ускорению развития зеленых технологий. В рамках реализации программы ученые сотрудничают с университетами и компаниями Казахстана и зарубежья: Атырауским университетом, Карагандинским университетом имени Букетова, KMG Engineering, Университетом Токай (Япония), Университетом штата Уичито и Университетом Массачусетса в Амхерсте (США).

Помимо исследовательской работы, группа опубликовала более 40 статей в рейтинговых научных журналах, несколько монографий и получила семь патентов на инновации в области водородной энергетики. Удалось подготовить новое поколение специалистов и создать сеть экспертов, сфокусированных на всей цепочке создания стоимости «зеленого водорода».

 

Какого цвета водород

Энергетический переход продолжается с беспрецедентной скоростью и масштабом, требуя новых технологий с низким уровнем выбросов углерода.

«Зеленый водород» рассматривается как часть решения для достижения декарбонизации промышленности, что потребует согласованных действий со стороны промышленности и правительства для того, чтобы Казахстан смог получить выгоды.

«Зеленый водород» не только является энергетическим носителем для возобновляемых источников энергии, но также может использоваться во многих экономических секторах в качестве сырьевого материала.

Ранние рынки спроса на водород включают балансировку предложения и спроса в энергетическом секторе и замену ископаемого топлива в промышленности.

Водород можно разделить на «серый» (производимый из ископаемого топлива), «синий» (производимый из ископаемого топлива с улавливанием и хранением углерода) или «зеленый» (производимый из возобновляемой энергии).

В прошлом году Китай сделал шаг, который меняет правила игры в мировой энергетике: запущена первая очередь крупнейшего в мире комплекса по производству зеленого водорода, аммиака и метанола, пишут на канале «Вертикальная эволюция». Страна стремительно масштабирует выпуск водорода, а за рынки сбыта уже конкурируют Китай, Индия и Саудовская Аравия. Водород используется для синтеза метанола, аммиака, удобрений и другой «зеленой химии», которая должна заменить ископаемый газ и выйти на экспорт в Европу. Первым покупателем продукции станет европейская судоходная компания CMB.Tech.

Первая очередь комплекса рассчитана на выпуск 45 тысяч тонн зеленого водорода и 200 тысяч тонн аммиака и метанола в год. Энергией его обеспечивают 800 мегаватт возобновляемых источников - преимущественно ветровая генерация, дополненная солнечной. Вторая очередь обещает еще более впечатляющие масштабы: 800 тысяч тонн продукции при мощности ВИЭ в три гигаватта. В целом Китай реализует проекты зеленого водорода суммарной мощностью 10 миллионов тонн.

Темпы развития зеленой энергетики в стране поражают воображение. С начала 2025 года Китай добавил 250 гигаватт солнечной генерации, а по данным Национального управления энергетики (NEA), только за январь-октябрь было подключено 252 гигаватта солнечных электростанций. Для сравнения: США и Европа вместе за весь 2024 год ввели лишь 95 гигаватт. Масштаб китайского рывка демонстрирует, что именно здесь формируется новый центр глобальной энергетики.

В марте прошлого года Минэнерго РК сообщило, что в городе Курчатове появится Научно-технический инновационный центр водородной энергетики Центральной Азии. Его создание предусмотрено Меморандумом о сотрудничестве между Национальным ядерным центром Казахстана, компанией China Energy Overseas Investment и Шанхайским университетом «Цзяотун», пишет «Новое поколение». Документ подписан сторонами во время визита в Пекин казахстанской делегации во главе с вице-министром энергетики РК Бакытжаном Ильясом.

 

В русле государственной концепции

«Водородная энергетика - одно из ключевых направлений глобального энергетического перехода, - цитирует сайт Минэнерго комментарий к событию Бакытжана Ильяса. - Казахстан обладает значительным потенциалом в данной сфере, и создание центра в Курчатове откроет новые возможности для развития науки, технологий и промышленности».

Как отмечает ведомство, работа центра будет направлена на расширение международного сотрудничества в области зеленой энергетики, повышение конкурентоспособности РК в водородных технологиях, подготовку высококвалифицированных специалистов, а также даст импульс инновационным проектам.

Решение о создании фактически международного центра в Курчатове соответствует Концепции развития водородной энергетики в Казахстане до 2030 года, утвержденной Минэнерго РК в октябре 2024-го. Документ обозначает важными направлениями работы отрасли достижение углеродной нейтральности и выполнение международных обязательств по сокращению выбросов парниковых газов. Ожидается, что реализация концепции позволит РК укрепить свои позиции на мировой арене.

Документ содержит целевые индикаторы и ожидаемые результаты развития водородной энергетики. Производство водорода к 2027 году планируется довести в стране до 10000, к 2029 году - до 18000, к 2030 году - до 25000 тонн. Минимум половину из них должен составить так называемый зеленый водород, то есть полученный за счет возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Прогноз экспорта казахстанского водорода: 2028 год - 5000, 2029 год - 10000, 2030 год - 15000 тонн. К 2030 году в Казахстане планируется также построить хранилища водорода суммарной емкостью 100000 кубометров и 100 километров водородопроводов, а также открыть сеть водородных заправок и запустить автобусы на водородном топливе в трех городах.

Для реализации этих планов концепция предполагает привлечение к 2030 году в отечественную водородную энергетику инвестиций объемом миллиард тенге, заключение пяти международных соглашений и реализацию одного интернационального проекта. Через пять лет за счет использования водорода планируется достичь его доли в энергосистеме республики до 0,25 процента, сократив в ней ископаемое топливо на 0,03-0,04 процента и снизить выбросы углекислоты на 0,1 процента.

 

Инициатива опередила замыслы

Как подчас бывает, систематизированные государственные ориентиры опередила частная инициатива не без поддержки государства. В октябре 2022 года пресс-служба нацкомпании Kazakh Invest сообщила, что один из крупных в мире заводов по производству зеленого водорода построит в Мангистауской области немецко-шведская группа Svevind Energy Group, годом ранее договорившаяся об этом с официальной Астаной.

По словам управляющего директора Kazakh Invest Азамата Кожанова, это первое соглашение в рамках сопровождения специального подразделения Task Force с Правительством Казахстана.

Технологий получения водорода множество. В том числе из воды, природного газа, этанола, биомассы, мусора, металлургического шлака и прочих ресурсов. Наиболее экономически выгодным способом считается извлечение водорода из ископаемого сырья. Главной целью внедрения водородной энергетики является повышение экологической чистоты производства. Водородную энергетику развивают лишь технологически развитые страны - Австралия, Великобритания, Германия, США, Япония и некоторые другие.

В марте 2023 года подробности о проекте в Мангистау в интервью журналу Forbes Kazakhstan раскрыла Айнур Тумышева, директор по инвестициям компании Hyrasia Energy, входящей в структуру Svevind Energy GmbH. По ее словам, планируемая мощность завода - два миллиона тонн водорода в год. Достичь такого объема намечено в 2032 году. Двумя годами ранее Svevind Energy планирует начать поставки водорода в страны Евросоюза.

Завод - лишь звено для осуществления замысла. Он требует также сооружений для опреснения каспийской соленой воды, поскольку технологией получения водорода Svevind Energy избрала электролиз - расщепление живительной влаги на два известных газа. Для этого необходим парк электростанций мощностью 40 ГВт на ВИЭ - ветре (70 процентов) и солнце (30 процентов). Только от их энергии полученный водород считается зеленым, то есть экологически чистым.

- Мы не будем подключаться к энергосистеме Мангистауской области, - уточнила Айнур Тумышева. - Будет строиться полностью автономная инфраструктура. Выработанная электроэнергия будет поставляться по собственным высоковольтным линиям электропередачи сверхвысокого напряжения с максимальной мощностью 750 киловольт. Вся энергия будет поставляться на производство зеленого водорода.

Необходима и прокладка водородопровода из Мангистау в Европу, если будет избран дорогой строительный, но самый дешевый эксплуатационный вариант транспортировки легчайшего газа, хотя его можно поставлять и цистернами по воде и железной дороге.

Тогда же в марте 2023 года казахстанские СМИ информировали, что не прочь заняться водородом в Казахстане и Великобритания. Об этом стало известно во время официального визита в Астану министра иностранных дел по делам Содружества и развития Соединенного Королевства и Северной Ирландии Джеймса Клеверли. Его приняли Президент Касым-Жомарт Токаев и тогдашний Премьер-министр республики Алихан Смаилов. В завершение его встречи с Клеверли стороны подписали Меморандум о стратегическом партнерстве между Казахстаном и Великобританией в производстве экологически чистого (зеленого) водорода, сообщала пресс-служба Правительства РК.

Водород в отличие от редкоземельных металлов еще не называют «второй нефтью». Но это не меняет сути и перспективной роли водорода в энергетике.

Подготовила Лариса РУБЦОВА,
фото из архива редакции