№69-01

Сучасний стан і перспективи розвитку водневої енергетики

В.І. Бондаренко¹, І.А. Ковалевська¹, Д.С. Малашкевич¹, В.В. Сушкова¹

¹Національний технічний університет “Дніпровська політехніка”, Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2022, 69:7-22

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Аналіз проблем і перспектив розвитку способів видобування водню, огляд літератури та вивчення методів його транспортування та використання водневого палива в Україні та світі.

Методика. Для досягнення поставленої мети у роботі використано емпіричний метод наукового дослідження з урахуванням теоретичних положень.

Результати. Розширені та систематизовані методи отримання водню різними технологіями (такими як видобування зеленого водню з надлишкової електроенергії відновлюваних джерел, газифікація коксівного вугілля при високій температурі, електроліз), що дозволило створити лабораторну установку, початковим матеріалом якого є дистилят з шахтної води, для отримання водню методом електролізу.

Наукова новизна полягає в аналізі та систематизуванні енергетичних та екологічних аспектів використання водневого палива на основі загальних відомостей про водневу енергетику в Україні та світі. Встановлені закономірності впливу різних способів отримання водню на навколишнє середовище. Хоча водень вважається екологічно чистим, в майбутньому необхідно розглянути таку проблему, як посилення глобального парникового ефекту в результаті антропогенної діяльності при масовому виробництві та застосуванні водню і вплив цієї діяльності на захист озонового шару Землі.

Практична значимість. Підтверджено доцільність переходу до водневої енергетики з отриманням зеленого водню способом електролізу. Україна має високий потенціал у сфері видобування екологічно чистого зеленого водню інноваційними технологіями. Перевагою молекулярного водню як синтетичного палива є висока енергоємність, де водень перевищую природний газ у 2,6 рази, нафту у 3,3 рази та целюлозу у 8,3 рази. Актуальне питання щодо використання вітрової, сонячної та інших видів енергії призвело до зростання частки альтернативних джерел у період з 2007 р. по 2020 р. Універсальним інструментом декарбонізації є потенціал виробництва і використання «зеленого водню». Водень продукують з використанням електроенергії, яка видобувається з поновлюваних джерел, який зараз складає близько 1% від загального його виробництва.

Ключові слова: видобування водню, декарбонізація, енергетика, відновлювані джерела енергії, електроліз, зелений водень.

Перелік посилань

1. The European Green Course and important aspects of the implementation of "hydrogen" projects.(2021). European Business Association
https://eba.com.ua/a-european-green-deal-and-important-aspects-of-hydrogen-projects-implementation/

2. Forecasted volumes of electricity production for2021 (2021). Ministry of Energy of Ukraine
http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/publish/article?art_id=245487451

3. Energy strategy of Ukraine. (2021). Ministry of Energy of Ukraine
http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/uk/publish/article

4. New electrolysis method produces 4 times more hydrogen(2018).
https://ecotechnica.com.ua/technology/3007-novyj-metod-elektroliza-proizvodit-v-4-raza-bolshe-vodoroda.html

5. Alternative energy sources(2019).
https://soncedim.com.ua/blog/alternativni-dzherela-energiyi

7. Bila, S. O., Shvaiuk, Y. E., &Bilyk, V. V. (2016). Energy sector role in competitiveness growth of the national economy: international experience and Ukrainian reality. Ukraine, 10 (1), 30-34

6. Hydrogen energy in Ukraine(2021). Ukrinform
https://www.ukrinform.ua/rubric-economy/3315760-vodneva-energetika-v-ukraini-lise-na-rivni-rozmov-a-ci-realno.html

8. Energy of steel: report from the Interpipe plant.(2019).Expro Consulting
https://expro.com.ua/statti/energya-stal-reportaj-z-zavodu-interpipe-

9. Dubovych, I.A., & Bulgakova, M.G. (2016). Theoretical methodological and practical ecological economic and legal principles of solving global climate change problems, Ukraine, 8(1). 67-70

10. Solovey, O. I., Leha, Yu. H., Rozen, V. P., Sytnyk, O. O., Chernyavs'kyy, A. V., & Kurbaka, H. V. (2007). Netradytsiyni ta ponovlyuvani dzherela enerhiyi [Non-traditional and renewable energy sources]. ChDTU Publ.

11. Climate-neutral hydrogen from natural gas. Started a project on environmentally friendly industrial pyrolysis of methane(2019).
https://gisprofi.com/gd/documents/klimaticheski-nejtralnyj-vodorod-iz-prirodnogo-gaza-nachat-proekt-po.html

12. Energy balance of Ukraine for2020. (2020). State Statistics of Ukraine
http://www.ukrstat.gov.ua/express/expr2021/11/147.pdf