Однажды весной 1915 года выдающийся немецкий химик Клара Иммервар вышла в свой сад и выстрелила себе в грудь. Она умерла на руках у сына два часа спустя. Иммервар была замужем за Фрицем Габером, одним из ученых, лучше всего воплотивших потенциал науки как во благо, так и во зло. Габер получил Нобелевскую премию по химии в 1918 году за изобретение синтеза аммиака из воздуха с использованием системы высокого давления и катализаторов. Миллиарды людей во всем мире были спасены от голодной смерти благодаря сельскохозяйственным удобрениям, полученным из этого изобретения. В свое время Габер был провозглашен мессией за превращение «воздуха в хлеб».

Хотя причины ее смерти не ясны, возможно, Клару Иммервар мучила резня, вызванная другим изобретением ее мужа во время Первой мировой войны: отравляющим газом. Сам Габер отправился на бельгийский фронт, чтобы руководить первой атакой с использованием этого нового оружия, в результате которой погибли тысячи солдат. На следующий день после самоубийства жены Габер — ярый патриот — отправился на русский фронт, чтобы возглавить еще одну химическую атаку.

Более века спустя астрофизик Беатрис Рольдан возглавляет Институт Фрица Габера Общества Макса Планка в Берлине. Это современный исследовательский центр, где около 400 ученых ищут крупные достижения для общества, подобные достижениям Габера, но без повторения его ошибок.

Рольдан выросла в горнодобывающем районе Астурии. Ее дедушки и бабушки работали, добывая уголь из шахт, и один из них умер от силикоза. Ее научная цель — добиться новой эры более чистой и менее вредной энергии благодаря использованию наноматериалов, которые могут питать эффективные химические реакции. Кроме того, Рольдан является советником правительства Германии по возобновляемым источникам энергии и другом другого физика, Ангелы Меркель, которая была канцлером Германии в течение 16 лет.

В этом месяце Рольдан получит премию Ассоциации испанских ученых в Швеции и Фонда Маргариты Салас для исследователей из нашей страны, получивших признание на международном уровне. В этом интервью она одинаково хорошо объясняет науку, лежащую в основе зеленого водорода, политические решения, ввергнувшие Германию в глубокий энергетический кризис, и причины, по которым Испания не является мировым лидером в области возобновляемых источников энергии, хотя у нее есть все необходимое для этого.

Вопрос: Вы часто цитируете Жюля Верна в начале своих лекций, почему?

Ответ: Верн предсказал, что вода заменит уголь в качестве источника энергии благодаря разделению кислорода и водорода. Открытие диссоциации воды для производства зеленого водорода было сделано сотни лет назад, но его не пытались индустриализировать. Уголь обладает такой высокой плотностью энергии и было так много запасов, что никто не думал ни о чем другом. Никто не думал о последствиях, которые это будет иметь для изменения климата, это мы обнаружили только со временем. Но уже в 19 веке в романе Верна «Таинственный остров» говорилось, что это произойдет в будущем.

Вопрос: И это будущее возможно?

Ответ: Да. Я годами разрабатываю новые материалы для облегчения химических реакций. В частности, мы ищем катализаторы — материалы, которые не используются и не разрушаются во время химической реакции, но помогают сделать ее быстрее и эффективнее.

Вопрос: Можете привести пример?

Ответ: Мы берем вредный газ, диоксид углерода, ответственный за парниковый эффект, соединяем его в процессах термического катализа с водородом и превращаем его в топливо — метанол.

Вопрос: И это более чистый процесс?

Ответ: Конечно. Проблема в том, что до сих пор использовался голубой водород, который получают из метана. Мы используем зеленый водород, полученный из воды с использованием процесса электрического катализа. CO₂ является отходом промышленности, но если соединить оба соединения, можно получить водородный продукт, который уже является зеленым, из которого можно получать топливо. С помощью этих методов мы также можем сделать производство аммиака экологически чистым.

Вопрос: То же самое, что сделал Фриц Габер?

Ответ: Многие из его процессов очень важны сейчас. Например, водород имеет очень низкую плотность энергии, и его очень трудно транспортировать в виде газа. Поэтому мы превращаем его в аммиак с помощью каталитических процессов. И этот материал мы можем транспортировать в виде жидкости по морю, дороге, трубопроводам, гораздо легче.

Вопрос: Следуя примеру основателя вашего института, как далеко мы от того, чтобы снова делать хлеб из света?

Ответ: Технология диссоциации воды уже существует, но ведутся работы по оптимизации процессов и материалов, чтобы сделать их более устойчивыми и долговечными. Иридий, хотя и эффективен, но дефицитен и очень дорог, поэтому мы ищем альтернативы, такие как оксиды железа, кобальта и никеля. С войной в Украине и сокращением поставок газа Германия ускорила свой переход на зеленый водород. Однако, хотя страна производит почти 50% своей электроэнергии из возобновляемых источников, это не покрывает весь ее спрос на энергию, особенно для ее сильной химической промышленности.

Вопрос: Вы говорите, что Испания находится в лучшем положении. Почему?

Ответ: Испания находится в привилегированном положении, потому что у нее гораздо больше солнца и ветра. Это страна с наибольшим потенциалом в Европе для производства того, что я называю жидким солнцем. Это преобразование солнца в электроны, в электричество, и с его помощью осуществление каталитических процессов для производства зеленого водорода. В отличие от этого, Германия обладает передовой технологией для электролиза, но ей не хватает достаточных возобновляемых ресурсов. Глобальный переход требует европейского сотрудничества: юг поставляет возобновляемую энергию, а север разрабатывает технологии и инфраструктуру. Чтобы быть конкурентоспособной, Европа должна ускорить этот переход, построив больше инфраструктуры.

Вопрос: В Испании всегда было солнце и ветер, что она сделала не так?

Ответ: Она начала инвестировать очень поздно. И потому, что они начинают одно и не заканчивают. То же самое произошло в Германии. Пока не прекратили поставки российского газа из-за войны в Украине, они не начали серьезно разрабатывать альтернативы. Испания обладает огромным потенциалом в области возобновляемых источников энергии, но сталкивается с бюрократическими барьерами, которые замедляют ее развитие. Несмотря на ее высокий солнечный и ветровой потенциал, электроэнергия остается очень дорогой. Компании стремятся преобразовать энергию в водород и аммиак для промышленного использования, но разрешения занимают слишком много времени.

Вопрос: Будет ли чистая энергия дороже?

Ответ: Да, она будет дороже, но у нас нет другого выбора. Изменение климата убивает людей. В Европе мы не осознавали этого из-за нашего привилегированного положения, но теперь мы начинаем чувствовать это с наводнениями в Германии, гибелью людей в Валенсии. Если мы ничего не сделаем, мы превратимся в пустыню и умрем. Будут климатические беженцы и войны из-за климата. Энергетический переход займет больше времени, чем предполагалось.

Вопрос: Можно ли успеть вовремя, чтобы избежать самых катастрофических последствий?

Ответ: Я думаю, что да. Но нужно понимать, что нам придется платить больше в краткосрочной перспективе, и что существует единственное решение. Производство электромобиля сейчас имеет очень высокие выбросы CO₂. И у какой страны есть электросеть, которая может выдержать переход всех нас на электричество? Ни у одной. Точно так же сейчас нет достаточного количества зеленого водорода для всех возможных целей. Одна вещь, которую очень плохо говорят, это то, что мы собираемся декарбонизировать общество. Это означает, что мы собираемся уничтожить общество, потому что мы состоим из атомов углерода. Единственное, что мы можем сделать, это дефоссилизировать наше общество.

Вопрос: Какую роль играют энергетические компании?

Ответ: Энергетические компании — это те, кто инвестирует в зеленый водород. Если компания производит топливо, если она отвечает за распределение и продажу, в конечном итоге она может делать все, что захочет, с ценами. Поэтому переход требует сотрудничества между промышленностью, учеными и правительствами. Государство должно гарантировать распределение энергии и не допускать, чтобы частные компании контролировали цены и доступ.

Вопрос: Какова роль ученых?

Ответ: Одна из тех, о которых мало говорят, — это хорошо консультировать свои правительства. Я консультирую правительство Германии по вопросам энергетического перехода. Мне кажется очень хорошей новостью, что Испания также включила советников в исполнительную власть.

Вопрос: Слушают ли вас правители в Германии?

Ответ: Самое сложное — удержать их внимание. В Германии было много осведомленности о зеленом водороде, но сейчас они забывают об этом. Не может быть, чтобы энергетическая политика менялась каждый раз, когда появляется новое правительство, но это то, что происходит в любой стране. Кроме того, они должны понимать, что прогресс возникает из фундаментальных исследований, которые приносят плоды в долгосрочной перспективе, а не через два или три года. Технология, на которой основан зеленый водород, была разработана в 1780 году, но мы применяем ее сейчас, отчасти потому, что до сих пор не было интереса.

Вопрос: Что вам должны предложить, чтобы вы вернулись в Испанию для проведения исследований?

Ответ: Средства в долгосрочной перспективе. Когда меня наняли в Институт Макса Планка, мне сказали: «Мы верим в тебя с этого момента и до выхода на пенсию». Сейчас у меня есть три здания для моих исследований, только от моего отдела. У нас 140 человек. В Испании центры передового опыта Северо Очоа имеют финансирование в четыре миллиона евро на четыре года. У нас есть этот приблизительный бюджет каждый год.