Переход к низкоуглеродной экономике обусловил превращение «зелёного» водорода в один из ключевых элементов устойчивых энергетических систем. Однако его широкомасштабное внедрение по-прежнему ограничивается проблемами транспортировки и хранения, особенно при перевозке через сложные внутренние водоёмы, такие как Каспийское море.
В данном исследовании представлен комплексный обзор существующих стратегий и перспективных инновационных решений для транспортировки «зелёного» водорода через Каспийское море с особым вниманием к геоморфологическим и гидрологическим ограничениям. Каспийское море, являющееся крупнейшим замкнутым внутренним водоёмом в мире, занимает площадь около 371 000 км² и имеет среднюю глубину 211 м. При этом вдоль его северного и восточного побережий расположены обширные мелководные зоны.
Эти физико-географические особенности в сочетании с изменчивой солёностью, сезонными течениями (средняя скорость от 5 до 25 см/с) и переносом донных отложений создают сложности для формирования надёжных и безопасных транспортных маршрутов. В рамках исследования проанализировано влияние указанных географических факторов на планирование морской инфраструктуры, прокладку трубопроводов и разработку судоходных маршрутов.
В представленном обзоре рассматриваются инновационные технологии морской транспортировки водорода, включая танкеры для перевозки жидкого водорода в криогенном состоянии и системы транспортировки на основе аммиака, а также оценивается их применимость в зонах с высоким содержанием донных отложений.
Кроме того, исследование посвящено оценке оптимальных способов хранения водорода, таких как хранение в сжатом состоянии, использование металлгидридов и систем жидких органических носителей водорода, с учётом критериев безопасности, экономической эффективности и устойчивости к воздействию окружающей среды.
Геопространственный анализ и сравнительное моделирование маршрутов позволили определить ключевые транспортные коридоры, минимизирующие воздействие геоморфологических рисков и обеспечивающие снижение энергетических потерь и логистических рисков. Применение оптимизационных подходов также может способствовать сокращению потерь водорода при транспортировке (по ориентировочным оценкам — до примерно 18%) и снижению затрат на инфраструктуру на 12–20% по сравнению с традиционными стратегиями прокладки маршрутов.
В исследовании также определены существующие пробелы в данной области, предложены перспективные направления дальнейших исследований и подходы к разработке политики, направленной на поддержку трансказахстанской и транскаспийской инфраструктуры «зелёного» водорода.
Полученные результаты имеют стратегическое значение для развития регионального энергетического сотрудничества, особенно между государствами Центральной Азии и Кавказа, стремящимися занять позиции экспортёров водорода на европейские рынки.