Перевод
Язык оригинала
15.06.2025

Hydrogen energy development: current achievements and opportunities for cooperation within BRICS

Hydrogen energy has been gaining ground over the past 10 years or so as an import ant building block in a global decarbonisation strategy to reduce greenhouse gas emissions. The International Energy Agency estimates that by 2050, the use of hydrogen will reduce global greenhouse gas emissions by almost 6 Gt (gigatons) annually. For the BRICS countries (Brazil, Russia, India, China, South Africa), which together account for about 40% of global emissions, this could be a major step towards achieving climate goals.

In this context, the BRICS countries, given their combined domestic mar ket capacity and technological sophistication, have an excellent opportunity to become world leaders in the development of low-carbon hydrogen technologies and the creation of the necessary infrastructure.

A qualitative definition and statistical analysis of quantitative indicators of hydrogen energy development have been presented by the author in a recent article comparing China, which is smoothly transitioning to a model of scaling its own technologies, and Japan, which relies on cooperation with Western countries.

Part 1. Examples of successful hydrogen energy projects implemented in BRICS countries
Below are some examples (one for each BRICS country, starting with China, so far excluding new members) of projects in the field of environmentally friendly hydrogen, which allow us to confirm the hypothesis about the importance of this area, laying the foundation for interstate cooperation on the horizon of the next 10-15 years.

China
The 260 MW Kuqa project was commissioned in August 2023. A storage tank capable of storing about 210,000 m³ of hydrogen has been installed to ensure its
further transport through a pipeline with a total capacity of 28,000 m³ per hour. Production is provided by thirteen electrolysers assembled in China using Belgian technology, but with a fairly high level of localisation of components. The energy source is a 361 MW power plant generating 1,060 GWh of electricity annually.

India
A low-carbon hydrogen project is being implemented in the Pudimadaka village, the state of Andhra Pradesh, since early January 2025. This project, estimated at USD 21 billion, aims to produce hydrogen with electricity supplied from renewable energy sources. It is expected to produce 1,500 tonnes of low-carbon hydrogen and 7,500 tonnes of its derivatives, such as green methanol and green ammonia, on a daily basis. To achieve the stated goals, up to 20 GW of renewable energy capacity is planned to be commissioned. The main suppliers of electrolysis equipment are Western companies from Belgium, Germany, the Netherlands, and the United States.

Russia
Rosatom State Corporation is planning to build a plant on Sakhalin to produce low-carbon hydrogen from natural gas, both for domestic consumption and for export to Asia-Pacific countries. The project under the general name ‘Blue Hydrogen/Ammonia’ involves the production of hydrogen by steam conversion of meth
ane with CO2 capture. Several stages are expected to be commissioned in order to reach the level of annual production of 100,000 tonnes of hydrogen by 2030. In addition to this project, a number of other initiatives are being implemented on Sakhalin. On 16 July 2024, Russia’s first hydrogen test site was launched, featuring an electrolyser with a capacity of 5 m³ per hour. In the second phase (2026), once the main line is commissioned, the capacity of the system will increase to 30 m³ per hour.

Brasil
In 2023, Spain’s Solatio Energia received a preliminary environmental impact assessment authorisation from the authorities of the Brazilian state of Piauí to
implement a large-scale clean hydrogen project with a total capacity of around 11 GW (combined capacity of power plants and electrolysis plants). Solatio Energia plans to invest over USD 20 billion in both projects by 2030. The plant’s capacity is 4,000 tonnes of low-carbon hydrogen daily.

South Africa
In South Africa, one of the first projects is the nuGen TM Zero Emission Haulage Solution by the mining company Anglo American. This is a 510 tonne mine
haul truck that was fitted with a hydrogen engine in 2022, with the fuel (99.98% purified hydrogen) produced locally using electrolysis. The test operation of the dump truck is ongoing.
The above examples show that China is the only BRICS country capable of launching large-scale low-carbon hydrogen production projects today. India and Brazil have ambitious plans, while Russia and South Africa also have promising technological achievements. Most of the BRICS countries on the way to hydrogen energy development have to enter into collaboration with Western equipment manufacturers, but the improvement of cooperation mechanisms within the association and the launch of a number of joint initiatives can turn this trend around as soon as by 2030.

Part 2. Potential for cooperation among the BRICS countries on the development and implementation of hydrogen energy technologies
The BRICS countries have appropriate resources and capabilities that can be combined to create innovative hydrogen energy technologies; a list of selected technologies is provided below. This list was compiled by experts and mainly includes technologies that seem the most feasible to develop cooperation within the BRICS framework, taking into account current global trends. The scale of technological readiness levels represents average values for the BRICS countries based on the analysis of a large number of different sources – therefore, it should be understood that individual countries, for example, China, may have slightly higher
TRLs for some items, which does not cancel the main trends for the BRICS as a whole. The achievable TRL is based on the results of cross-country cooperation (e.g. between Belgium and Germany), which significantly accelerates the development and deployment of certain technologies (many times faster than efforts made by one country alone).
Electrolysis technologies – based on alkaline, proton exchange membrane and anion exchange membrane – will be most in demand in the phase up to 2030
2035. As for the first two technologies, the BRICS countries have achieved quite high TRL levels and it’s more about scaling them up, while the third one is considered promising but very challenging in terms of creating models that can work consistently for a long time (at least 1-3 years, not 3-6 months as it is now).

In this segment, the most interesting solutions are metal and composite vessels, metal hydride storage, and ammonia and methanol technologies. In general, it is evident that the BRICS countries have sufficient technological independence in hydrogen transport and storage and are capable of implementing projects that involve the transport of large volumes of hydrogen over significant distances.

As for the application of low-carbon hydrogen, it is obvious that this field is still underdeveloped within the BRICS, with its member states just making the first steps. However, the author of the essay is confident that mutually beneficial cooperation among the BRICS countries on the development and implementation of hydrogen technologies will provide socioeconomic effects in the form of direct contribution to the GDP of the member states in the range of 0.5-1% through the production and use of high-tech products, the creation of new jobs, the emergence of additional educational programmes in universities, etc.

It seems more reasonable to start with scientific collaborations and launching hydrogen test sites in order to test technologies under conditions close to real
life operation. A good example is the Snowflake (Snezhinka) International Arctic Station, a year-round complex based on renewable energy sources and hydrogen power, which is being created on the initiative of the Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT) and the Russian Ministry of Education and Science in the
Yamalo-Nenets Autonomous Okrug. China plans to join the project as early as 2025, and negotiations are also underway with India and Brazil.

Conclusion
In conclusion, it should be said that cooperation within the association (bearing in mind the accession of new members and the transition to the BRICS+ format) will facilitate the exchange of information, knowledge and resources, which will help overcome various obstacles related to the introduction of hydrogen technologies. Joint projects and initiatives can accelerate the deployment of related infrastructure for hydrogen production, storage and transport. In addition, cooperation among the BRICS+ countries will give a strong impetus on the development of global hydrogen energy standards and norms, which will facilitate the integration of low-carbon hydrogen technologies into the global energy arena.
Водородная энергетика в течение последних примерно 10 лет усиливает позиции в качестве важного структурного элемента глобальной стратегии декарбонизации, направленной на снижение эмиссии парниковых газов. Согласно оценкам Международного энергетического агентства, к 2050 г. использование водорода позволит снизить глобальные выбросы парниковых газов практически на 6 Гт (гигатонн) ежегодно. Для стран БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, Китай, Южная Африка), которые в сумме обеспечивают около 40% мировых выбросов, это может оказаться серьезным шагом на пути к достижению климатических целей.
В данном контексте страны объединения БРИКС, с учетом совокупной емкости их внутренних рынков и наличия соответствующего уровня технологического развития, имеют отличные возможности стать мировыми лидерами по разработке низкоуглеродных водородных технологий и созданию необходимой инфраструктуры.
Качественное определение и статистический анализ количественных индикаторов развития водородной энергетики представлены автором в одной из недавних статей на примере сравнения Китая, плавно переходящего к модели масштабирования собственных технологий, и Японии, опирающейся на сотрудничество с западными государствами.

Часть 1. Примеры успешных проектов в области водородной энергетики, реализованные в странах-членах БРИКС
Ниже приводятся примеры (по одному для каждой из стран-членов БРИКС, начиная с КНР, пока без новых членов объединения) проектов в области экологически чистого водорода, которые позволяют подтвердить гипотезу о важности данного направления и закладывают фундамент для межгосударственной кооперации на горизонте ближайших 10-15 лет.

Китай
Проект Kuqa мощностью 260 МВт был введён в эксплуатацию в августе 2023 г. Установлен резервуар-накопитель, способный хранить порядка 210 тыс. м³ водорода, для обеспечения его дальнейшей транспортировки по трубопроводу общей пропускной способностью 28 тыс. м³ в час. Производство обеспечивают тринадцать электролизеров, собранных в Китае по бельгийской технологии, но с довольно высоким уровнем локализации компонентов. Источником энергии является СЭС мощностью 361 МВт, вырабатывающая 1060 ГВт·ч электроэнергии ежегодно.

Индия

Проект по производству низкоуглеродного водорода реализуется в районе Пудимадак, штат Андхра-Прадеш, с начала января 2025 г. Этот проект оценивается в 21 млрд долл и направлен на производство водорода с поставкой электроэнергии от ВИЭ. Предполагается ежедневно производить 1,5 тыс. т низкоуглеродного водорода и 7,5 тыс. т его производных, таких как «зеленый» метанол и «зеленый» аммиак. Для достижения заявленных целей планируется ввести в эксплуатацию до 20 ГВт мощностей возобновляемой энергии. Основными поставщиками электролизного оборудования являются западные компании из Бельгии, Германии, Нидерландов, США.

Россия

Госкорпорация «Росатом» планирует построить на Сахалине завод по производству низкоуглеродного водорода из природного газа с прицелом как на внутреннее потребление, так и на экспорт в страны АТР. Проект под общем названием «Голубой водород/аммиак» предполагает производство водорода методом паровой конверсии метана с улавливанием CO2. Предполагается ввод нескольких очередей, чтобы к 2030 г. выйти на уровень ежегодного выпуска 100 тыс. т водорода. Кроме этого проекта, на Сахалине реализуется целый ряд других инициатив. 16 июля 2024 г. был запущен первый в России водородный полигон, на котором функционирует электролизер производительностью 5 м³ в час. На втором этапе (2026 г.) с вводом основной линии мощность системы увеличится до 30 м³ в час.

Бразилия

В 2023 г. испанский концерн Solatio Energia получил предварительное разрешение на проведение экологической экспертизы от властей бразильского штата Пиауи с целью осуществления масштабного проекта по производству экологически чистого водорода общей мощностью порядка 11 ГВт (суммарная мощность СЭС и электролизных установок). Solatio Energia намерена вложить свыше 20 млрд долл США в оба проекта на горизонте до 2030 г. Мощность завода – 4 тыс. т низкоуглеродного водорода ежедневно.

ЮАР

В ЮАР один из первых проектов – это решение nuGen TM Zero Emission Haulage Solution от горнодобывающей компании Anglo American. Речь идет о карьерном самосвале грузоподъемностью 510 т, на который в 2022 г. был установлен водородный двигатель, причём топливо (водород степени очистки 99,98%), производится на месте при помощи электролиза. В настоящее время продолжается тестовая эксплуатация самосвала.
Представленные выше примеры показывают, что пока КНР является единственной страной в формате БРИКС, способной уже сегодня запускать проекты по крупнотоннажному производству низкоуглеродного водорода. Амбициозные планы имеются у Индии и Бразилии, перспективные технологические заделы есть у России и ЮАР. Большинство стран БРИКС на пути развития водородной энергетики вынуждены вступать в коллаборации с западными производителями оборудования, однако совершенствование механизмов сотрудничества внутри объединения и запуск ряда совместных инициатив могут переломить эту тенденцию уже на дистанции до 2030 г.

Часть 2. Потенциал сотрудничества в рамках БРИКС по разработке и внедрению технологий водородной энергетики
Страны БРИКС обладают подходящими ресурсами и возможностями, которые могут быть объединены для создания инновационных технологий в области водородной энергетики; ниже приводится перечень отдельных технологий. Данный перечень сформирован экспертно и включает в себя преимущественно такие технологии, по которым наиболее целесообразно выстраивать кооперацию в рамках БРИКС с учетом актуальных мировых тенденции. Шкала уровней технологической готовности представляет собой усредненные значения по странам БРИКС на основе анализа большого числа различных источников – поэтому необходимо понимать, что у отдельных стран, например, Китая, TRL для некоторых позиций может быть немного выше, что не отменяет магистральных тенденций для объединения в целом. Достижимый TRL обосновывается результатами межстрановой кооперации (например, между Бельгией и Германией), значительно ускоряющими разработку и внедрение определенных технологий (в разы быстрее, чем при усилиях, предпринимаемых только одной страной).

Наиболее востребованными на этапе до 2030-2035 гг. будут технологии электролиза – щелочного, протонно-обменного и анионно-обменного. По первым двум технологиям в странах БРИКС достигнуты довольно высокие уровни TRL и речь идет больше об их масштабировании, а третья считается перспективной, но очень сложной в плане создания образцов, способных работать стабильно продолжительное время (хотя бы 1-3 года, а не 3-6 месяцев, как сейчас).

В данном сегменте наибольший интерес представляют металлические и композитные сосуды, металлогидридное хранение, а также аммиачные и метанольные технологии. Вообще, заметно, что в вопросах транспортировки и хранения водорода страны БРИКС обладают достаточной технологической независимостью и способны реализовывать проекты, подразумевающие перевозку больших объемов водорода на значительные расстояния.

Что касается применения низкоуглеродного водорода, то очевидно – это направление в рамках БРИКС пока развито слабо, члены объединения делают лишь первые шаги. Однако автор эссе уверен, что взаимовыгодное сотрудничество внутри БРИКС по разработке и внедрению технологий водородной обеспечит социально-экономически эффекты в виде прямого вклада в ВВП стран в диапазоне 0,5-1% за счет производства и применения высокотехнологичной продукции, создания новых рабочих мест, появления дополнительных образовательных программ в ВУЗах и т.д.
Начинать лучше с научных коллабораций и запуска водородных полигонов с целью тестирования технологий в условиях, приближенных к реальной эксплуатации. Подходящий пример – Международная арктическая станцию «Снежинка», круглогодичный комплекс на базе возобновляемых источников энергии и водородной энергетики, создаваемый по инициативе МФТИ и Минобрнауки России в Ямало-Ненецком автономном округе. Китай собирается присоединиться к числу участников этого проекта уже в 2025 г., ведутся переговоры с Индией и Бразилией.

Заключение
В заключение следует сказать, что кооперация внутри объединения (с учетом присоединения новых членов и перехода к формату БРИКС+) будет в положительном ключе способствовать обмену информацией, знаниями и ресурсами, что позволит преодолеть различные препятствия, связанные с внедрением водородных технологий. Совместные проекты и инициативы могут ускорить развертывание связанной инфраструктуры для производства, хранения и транспортировки водорода. Кроме того, кооперация в рамках БРИКС+ окажет значительное стимулирующее влияние на формирование глобальных стандартов и норм в области водородной энергетики, что упростит интеграцию низкоуглеродных водородных технологий в глобальное энергетическое пространство.
Читать весь текст
Корнеев Константин
Россия
Корнеев Константин
Кандидат наук, Старший научный сотрудник, Институт Китая и Современной Азии РАН