Після початку повномасштабного військового вторгнення російської федерації у лютому 2022 року Україна зіткнулася з шаленим дефіцитом нафтопродуктів. Це було неминуче, оскільки до 2022 року близько 75% імпорту відбувалось з росії та Білорусі. Решта обсягів йшла через морські порти, які після вторгнення росія також заблокувала. Врешті-решт ситуацію вдалось налагодити влітку: паливо тепер постачають залізницею з Європи, і воно в півтора-два рази здорожчало. На тлі дефіциту пального в Україні почались дискусії щодо необхідності розвитку виробництва альтернативних палив та переходу автомобільного транспорту на екологічно чисті біометан, водень чи біодизель. Утім, далі розмов справа поки не пішла – бізнес все ще з пересторогою ставиться до цього сегменту енергетики.
Realist.online поспілкувався з доктором технічних наук, директором Інституту газу НАН України Геннадієм Жуком про те, коли Україна все ж зможе відмовитись від традиційних бензину та дизелю, в чому переваги альтернативних автомобільних палив та які перспективи у виробництві та експорті водню.
- Нещодавно в медіа знову заговорили про перехід на альтернативні палива, мовляв, це наше майбутнє. Яке паливо користуватиметься попитом в найближчі роки та яка в Україні зараз ситуація з газом, вугіллям та нафтопродуктами?
- Почну з традиційних викопних видів палива, їх у нас три – нафтопродукти, вугілля і природний газ. Вугіллям ми себе майже повністю забезпечували, але після початку війни, з 2014 року ситуація змінилася – внутрішнє видобування вугілля зменшилось, а Дніпропетровщина за видобутком обігнала Донеччину.
Щодо газу – було співвідношення між внутрішнім видобутком та імпортом на рівні 50/50, ми споживали приблизно 40 млрд куб. м, 20 з яких імпортували; згодом споживання зменшилось до 30, видобування залишилось на рівні 20, а імпорт, відповідно, зменшився до 10. Після початку повномасштабного вторгнення рф значна частина металургійних заводів, які традиційно споживали дуже багато газу, зруйновані та знаходяться під окупацією. Водночас, практично весь видобуток залишився на території, яку контролює Україна. Тому дефіциту газу бути не повинно.
Нафтопродукти майже всі були імпортовані: при споживанні в близько 10 млн тонн на рік, Кременчуцький та Шебелинський НПЗ давали лише невелику частку. З початком повномасштабної війни ситуація зовсім ускладнилась, Кременчуцький НПЗ, фактично, не працює. Тому зараз усе рідке автомобільне паливо ми імпортуємо, причому не з традиційних напрямків – російського, білоруського та литовського, - а з Європи. Тож дивно, що попередні роки усі говорили про необхідність подолання газової залежності, а про те, що у нас 75-80% нафтопродуктів з росії та Білорусі ніхто не згадував.
В останні місяці значно зріс фактор невизначеності. Невідомо, яке паливо в Україні буде доступне завтра – йдеться навіть не про ціну, а про його наявність. Тому фокус уваги змістився на ті палива, які можна виробляти в Україні, - у тому числі, альтернативні. У нас є газ внутрішнього видобутку, є нафта, сировина для рідкого палива – у нас стихійно працюють міні-НПЗ, але там ситуація не дуже добра, оскільки часто їх продукти не дотягують до стандарту.
Заміщувати нафтопродукти, які в дефіциті, треба тим, що є в Україні – це передусім відходи сільськогосподарського виробництва або енергетичні культури, які спеціально вирощуються, щоб виробляти з них енергоносії (наприклад, міскантус чи ріпак). Тобто, є можливість виробляти рідкі автомобільні палива – біодизель і етанол. Етанол можна додавати до бензину, деякі мережі АЗС і зараз це роблять. Допустимо у бензині не більше 5% етанолу, тоді це суттєво не впливає на роботу двигуна. Якщо паливо на АЗС маркується позначкою «Е», це означає, що там може бути й більший вміст етанолу. Тож тут вже водій ризикує, чи не вплине це паливо на роботу його двигуна.
- А як щодо пропан-бутану? Він не є альтернативним паливом?
- Ні. Пропан-бутан це газове паливо, воно видобувається як побічний продукт при видобутку нафти, або через виділення з природного, так званого «жирного» газу, який і видобувається в Україні. Щоправда, зараз газ перед тим, як потрапити в газопроводи, часто не проходить комплексну підготовку, яка повинна включати виділення важких фракцій, зокрема і пропан-бутану. Потенціал щодо скрапленого газу в України відомий, адже відомий видобуток нафти і газу.
Є інший варіант – повернутись до використання так званого газ-метану, це стиснений до 200 атмосфер природний газ. Інститут газу на початку 90-х років займався технологічним рішенням проблем заправки автомобілів стисненим метаном, і Україна була однією з перших країн, де масово запровадили таку систему. У нас була розгалужена система АГНКС (автомобільна газонаповнювальна компресорна станція – ред.), вони були на кожному в’їзді в місто. Зараз система АГНКС майже зупинена, оскільки після зростання ціни на природний газ він став менш рентабельним і усі перейшли на пропан-бутан.
- Якщо власник автівки захоче перейти з пропан-бутану на газ-метан, йому потрібно змінювати газове обладнання?
- Звісно. Пропан-бутан розрахований на тиск максимум в 16 атмосфер. В середньому пропан-бутан подається стисненим до 7-8 атмосфер. А газ-метан – при 200 атмосферах.
- Україна може повернутись до використання газ-метану?
- Якщо природний газ буде найбільш доступним енергоносієм – то перспективи є. Ринкова ціна на газ в Україні падає. Якщо вона впаде до того рівня, що буде рентабельним заправляти газом автомобілі, то газ-метан знову стане популярним. Але справа в тім, що власнику автівки потрібно буде враховувати не лише поточні витрати на паливо, а ще й капітальні – купівлю балонів та переобладнання двигуна.
Більше перспектив є у біогазу. Біометан, отриманий з біогазу, вже є конкурентноздатним у порівнянні з природнім газом. Якщо буде збільшуватись кількість виробників, ціна біометану ще буде зменшуватись. Зараз потенціал становить близько 8-10 мільярдів куб. метрів, протягом найближчих двох-трьох років Україна може виробляти 1,5 - 2 млрд кубів на рік. Разом з тим, ринок автомобільного палива у нас від 0,5 до 1 млрд кубів на рік. Тобто, за необхідності, за рахунок біометану можна було б закрити усі потреби.
В розвинених країнах світу використовується зріджений метан – так званий LNG. Їм заправляють здебільшого вантажівки. Щорічне зростання ринку LNG в світі – 10%, це дуже багато. В Україні цього взагалі немає. Я б хотів, щоб у нас це розвивалось, хай навіть на рівні пілотних проєктів. Ми усе-одно до цього прийдемо. Зараз дехто каже, що це невигідно, але це замкнуте коло – звісно, не вигідно, бо нема сітки заправок, нема відповідної інфраструктури, але з її появою це стане вигідно.
- Чому великий бізнес в цьому не зацікавлений, якщо це наше майбутнє?
- Це проблема, яка стосується не стільки палива, як наукових досліджень загалом. Те, що називається R&D (research and development – ред.) – наукові розробки і впровадження. У нас багато розробок, але відсутній венчурний капітал. В світі це працює так: є компанії, які готові інвестувати в десять перспективних наукових досліджень, дев’ять з яких можуть ні до чого не привести. Але це робиться заради однієї, яка дозволить отримати прибуток в сто або тисячу разів більший, аніж обсяг інвестицій. Ми постійно з цим стикаємось – приходимо до бізнесу, вони погоджуються робити спільний проєкт і просять прорахувати капітальні і операційні витрати. А ми не можемо цього зробити, оскільки ще немає готової технології. У нас все на рівні досліджень, якщо в них інвестувати, тільки тоді ми отримаємо технологію.
- Пілотні проєкти вимагають від інвесторів великих капіталовкладень?
- Ні, це невеликі гроші. Але інвестори хочуть одразу промисловий проєкт. Це великий ризик – робити проєкт на основі недоведеної технології. Ми пропонуємо робити все поетапно: інвестор вкладає, наприклад, в десять разів менші гроші, ми проводимо дослідження і виходимо на пілотний проєкт. Якщо він запрацює, ми оцінюємо капітальні і експлуатаційні витрати і стартує промисловий проект. Зараз вчених сприймають так, ніби ти роби за власні гроші технологію, а потім вже пропонуй проєкт. Але якщо ми зробимо все за власні гроші, то навіщо нам інвестори? Вважаю це роль бізнесу - вкладати гроші і ризикувати.
- Які дослідження проводить Інститут газу в напрямку альтернативних палив?
- Ми досліджуємо технології використання біометану як автомобільного палива, очищення біогазу до рівня біометану. Цей напрям розвинений в Європі, але у нас є в свої розробки, які мають технологічні переваги – зокрема, зменшення енерговитрат у півтора-два рази.
Інший напрям – технології зрідження природного газу через охолодження. Знову ж, ми працюємо над зменшенням споживання енергії, її витрат на охолодження та на зрідження. Поясню простими словами: при охолодженні природнього газу першими виділяться важкі вуглеводні, тобто пропан-бутан. Якщо є необхідність, можна виділити і етан. Далі виділяється вуглекислий газ, у зрідженому вигляді це теж товарний продукт. Далі зріджується метан, основний компонент природного газу, і отримується LNG. Після цього можна виділити азот та інші цінні компоненти – гелієвий концентрат (плюс рідкісні гази - ксенон, криптон, тощо), з якого вже відомими способами можна виділити гелій та інші гази. Видобувати усі ці компоненти окремо – нерентабельно, а ось якщо робити це комплексно – тоді інша справа.
На жаль, поки що інвестори в цьому не зацікавлені, напевно, це пов’язано з війною. Але на майбутнє, усі технології для кожного з видів газів, – їх одержання, очищення, підготовка до товарного стану, зберігання, транспортування, використання, – вони в тій чи іншій мірі у нас вже досліджені.
Ми як науково-технічна установа пропонуємо державі і бізнесу приділяти більше уваги вітчизняним науковим і технологічним розробкам. У нас є потенціал, і ми сподіваємось, що прийдемо до комерціалізації технологій – щоб бізнесу вигідно було вкладати гроші в науку.
- Які перспективи України стосовно виробництва та експорту водню?
- Перспективи виглядають дуже привабливо. Україна може виробляти на першому етапі близько 10 млрд кубів на рік, в основному для постачання в Європу. Але технологій поки що нема, є лише окремі розробки. У нас є зелена енергетика, яка виробляє електроенергію не лише тоді, коли вона потрібна, тобто є її надлишок. Зберігати її важко, оскільки бракує акумулюючих потужностей. Але за її допомогою можна виробляти водень.
Утім, поки невідомо, де його зберігати, як його транспортувати і як його споживати. Водень має низьку щільність, якщо змішувати його з газом і пускати в газопроводи, від може повністю не дійти до кінцевої точки, оскільки ущільнювачі газотранспортної системи не розраховані на транспортування водню. Ще потрібно дослідити, як водень впливає на матеріали, на ущільнювачі, на метали, чи проникає він назовні. Ми зараз цим і займаємось спільно з іншими установами, академічними інститутами та університетами.
- А як щодо використання водню як палива для автівок?
- Мабуть, використовувати водень у стисненому стані через балони – не дуже ефективно. По-перше, це небезпечно через дуже великий тиск у балонах. Пропонується два варіанти: або перетворювати його в аміак чи в метанол, і це використовувати як паливо, або використовувати так звані паливні комірки – водень буде перетворюватись на електроенергію, яка живитиме електродвигун. Я вважаю, що обидві ці технології мають бути, адже яка з них спрацює – невідомо.
- Чи буде водень дешевшим за бензин чи дизельне паливо?
- Не думаю. Але тут вже питання екології. Європа до 2030 року взагалі планує відмовитись від дизельних двигунів.
- До речі, європейські міста активно переходять на комунальний транспорт, що їздить на метані. На чому, на вашу думку, повинен їздити комунальний транспорт, аби це було і екологічно, і недорого?
- Я вважаю, що треба використовувати різні енергоносії – електроенергію, стиснений чи зріджений метан. Треба комбінувати ці три варіанти. Щодо електротранспорту у нас вже є великий досвід. Але невідомо, якого енергоносія буде більше. Навіть зараз, усі орієнтувались на електроенергію, а ворог б’є по енергетичних об’єктах, і люди купують побутові плитки з газовими балонами, або дизельні генератори. Тож розвивати треба все.
- І останнє питання: як буде виглядати ринок автомобільного палива в найближчій перспективі?
- Якщо все буде добре, якщо у нас буде потужно розвиватися економіка, ми маємо відмовитись від викопних енергоресурсів і перейти на електроенергію та альтернативне паливо. В інакшому випадку, на мою думку, нам можуть дозволити відтермінувати «зелений» перехід. Може бути й такий варіант.
Найбільш реалістичний варіант, як на мене, – перехід автомобільного транспорту на електроенергію та у меншій мірі на стиснений/зріджений газ та водень. В найближчій перспективі десь 60-65% буде займати електротранспорт, 25-30% - зріджений/стиснений газ, і 5% - водень.
Насправді водень ще довгий час буде дорогим. Умовно кажучи, якщо зараз літр бензину коштує 1,25-1,5 долара, то водень може коштувати в два рази дорожче. Може, держава дотуватиме цю галузь. Але водень – це більш далека перспектива, на 20-25 років. Зараз головна задача – розробити комплекс технологій, щоб технічно забезпечити використання водню.
