Atmospheric Chemistry and Physics: Состав атмосферы и климатические последствия будущей водородной экономики
Ожидается, что во многих сценариях водород будет играть ключевую роль в глобальном энергетическом переходе к суммарным нулевым выбросам. Однако неорганизованные выбросы водорода в атмосферу во время его производства, хранения, распределения и использования могут снизить климатические выгоды, а также иметь последствия для качества воздуха. Авторы исследуют состав атмосферы и климатические последствия увеличения содержания водорода в атмосфере, используя химико-климатическую модель Британской модели системы Земли (UKESM1). Рост содержания водорода способствует увеличению содержания метана, тропосферного озона и стратосферного водяного пара, что приводит к положительному радиационному воздействию. Однако некоторые последствия утечки водорода частично компенсируются потенциальным сокращением выбросов метана, оксида углерода, оксидов азота и летучих органических соединений в результате потребления ископаемого топлива. Авторы разработали усовершенствованную методологию определения косвенных потенциалов глобального потепления (ПГП) на основе параметров, полученных в результате стационарного моделирования, которая применима как к компонентам с более коротким временем жизни, так и к средне- и долгоживущим компонентам воздуха, таким как водород. Используя эту методологию, они определили 100-летний потенциал глобального потепления для водорода, равный 12 ± 6. Основываясь на этом ПГП и скорости утечки водорода 1% и 10%, авторы обнаружили, что утечка водорода компенсирует примерно 0,4% и 4% соответственно от суммарного эквивалентного сокращения выбросов CO2 в рассмотренном сценарии глобальной водородной экономики. Чтобы максимизировать выгоду от использования водорода как источника энергии, необходимо свести к минимуму выбросы, связанные с утечкой водорода и выбросами газов-предшественников озона.