Водород во флоте: потенциал, риски и будущее декарбонизации

Современное судно на водородном топливе у причала в порту во время заправки жидким водородом из криогенного шланга.

Классификационное общество Lloyd’s Register (LR) представило всестороннюю оценку роли водорода в декарбонизации морской отрасли в новом отчете из серии Fuel for thought. В исследовании рассматривается вся цепочка – от производства и поставок водорода до его использования на борту судов – и подчеркиваются как преимущества топлива, так и серьезные проблемы, связанные с безопасностью, инфраструктурой и стоимостью, которые ограничивают его широкое внедрение.

Зеленый водород обладает потенциалом обеспечить нулевые выбросы парниковых газов «от бака до кильватера» при использовании в топливных элементах. Он также служит важнейшим строительным блоком для производства электронного топлива, такого как аммиак и метанол. Однако его низкая объемная плотность энергии, необходимость криогенного хранения при температуре –253°C и повышенные риски безопасности означают, что водород еще далеко не готовое решение для большинства типов судов.

Несмотря на растущий интерес к водороду, особенно в свете ужесточения экологических норм, суда, способные работать на этом топливе, по-прежнему составляют менее 0,5% от мирового портфеля заказов. Эта оценка выходит на фоне растущего давления на судовладельцев с целью сокращения выбросов в рамках системы торговли квотами ЕС (EU ETS), регламента FuelEU Maritime и глобальной цели IMO достичь чистого нуля к 2050 году. Зеленый водород может выиграть от двойного мультипликатора для возобновляемых видов топлива небиологического происхождения, предусмотренного в FuelEU Maritime до 2033 года, – механизм, который способен ускорить его внедрение по мере роста производства.

Критическим вызовом остается отсутствие необходимой инфраструктуры. По данным Международного энергетического агентства, в 2025 году на низкоуглеродный водород – включая зеленый (произведенный с помощью электролиза на возобновляемой энергии) и голубой (из ископаемого топлива с улавливанием углерода) – приходилось менее 1% мирового производства. Прежде чем топливо сможет удовлетворить широкий спрос со стороны судоходства, потребуются значительные инвестиции в производственные мощности, транспортировку и бункеровочную инфраструктуру. Кроме того, морской отрасли придется конкурировать за зеленый водород с другими секторами экономики, что подчеркивает необходимость создания надежных схем сертификации и прозрачной оценки жизненного цикла топлива.

Безопасность является одной из ключевых тем доклада. Широкий диапазон воспламеняемости водорода, его низкая энергия воспламенения и способность вызывать водородное охрупчивание металлов требуют разработки строгих стандартов проектирования и специализированной подготовки экипажей. LR уже разработал соответствующие требования, изложенные в Приложении LR3 к своим Правилам для судов, использующих газы или другое топливо с низкой температурой вспышки.

Несмотря на эти препятствия, анализ указывает на ближайшие перспективы. Наиболее жизнеспособным раннее внедрение водорода выглядит для судов короткого плеча – паромов, буксиров и каботажных судов. Регулярные циклы бункеровки на таких маршрутах снижают остроту проблемы хранения топлива на борту. Технологии топливных элементов показывают особую перспективность для этих применений, чему способствуют улучшение ценовых прогнозов и повышение их долговечности.

«Водороду предстоит сыграть важную роль в энергетическом переходе на море, но путь к его масштабированию сложен, – отметила Падмини Меллачеруву, ведущий технический специалист LR по криогенным и компрессорным топливным системам. – Прогресс будет зависеть от ранних инвестиций, тщательного планирования и четкого фокуса на безопасности». Доктор Максимилиан Кун, советник ассоциации Hydrogen Europe, добавил, что водород – это «один из главных драйверов системных изменений», а отчет LR представляет собой «трезвую оценку текущей ситуации, намечая курс для инноваций, инвестиций и международного сотрудничества».