Zelený vodík se stal jedním ze základních pilířů Fondu pro obnovu EU. Některé fondy budou největším stimulačním balíčkem, jaký byl kdy financován z rozpočtu EU, s celkovou ekonomickou injekcí 1.8 bilionu eur použitou na obnovu Evropy po COVID-19. Přechod na energii je jednou z os této obnovy, z níž je 30% rozpočtu přiděleno na změnu klimatu. To je místo, kde vodík zelený začíná získávat status, přitahuje stále větší zájem a staví jej do veřejné debaty jako jeden ze základních pilířů ekonomické dekarbonizace. Ale co přesně je zelený vodík?
V tomto článku vám řekneme, co je zelený vodík, jaké jsou jeho vlastnosti a význam.
Co je zelený vodík
Vodík je nejhojnějším chemickým prvkem na Zemi, ale má problém: není volně dostupný v životním prostředí (například v nádržích), ale vždy se kombinuje s jinými prvky (například ve vodě, H2O nebo metanu, CH4). ProtoAby bylo možné jej použít v energetických aplikacích, musí být nejprve uvolněn, tj. Oddělen od ostatních prvků.
K provedení této separace a získání volného vodíku je nutné provést některé procesy a vynaložit na ně energii. To definuje vodík jako nosič energie, spíše než primární energii nebo palivo, které mnoho lidí považuje. Zelený vodík je nosičem energie, nikoli hlavním zdrojem energie. Jinými slovy, vodík je látka, která může akumulovat energii, která se pak může kontrolovaně uvolňovat jinde. Tím pádem, lze srovnávat s lithiovými bateriemi, které uchovávají elektřinu, spíše než fosilní paliva jako zemní plyn.
Potenciál vodíku v boji proti změně klimatu spočívá v jeho schopnosti nahradit fosilní paliva v aplikacích, kde je dekarbonizace složitější, jako je námořní a letecká doprava nebo určité průmyslové procesy. Co víc má velký potenciál jako systém sezónního skladování energie (dlouhodobě), který může akumulovat energii po dlouhou dobu, a poté ji na vyžádání použít.
Původ a druhy vodíku
Jako bezbarvý plyn je pravdou, že když mluvíme o vodíku, obvykle k jeho vyjádření používáme velmi barevné výrazy. Mnozí z vás už slyšeli o vodíkově zelené, šedé, modré atd. Barva přiřazená vodíku není nic jiného než štítek, který se používá k jeho klasifikaci podle jeho původu a množství oxidu uhličitého uvolněného během jeho výroby. Jinými slovy, snadný způsob, jak pochopit, jak je „čistý“:
- Hnědý vodík: Získává se zplyňováním uhlí a během výrobního procesu se uvolňuje oxid uhličitý. Někdy se tomu říká černý vodík.
- Šedý vodík: získaný reformováním zemního plynu. V současné době se jedná o nejhojnější a nejlevnější produkci, i když se očekává, že náklady vzrostou kvůli ceně emisí CO1. Při výrobě 2 tuny popílku H9 bude emitováno 12 až 2 tun COXNUMX.
- Modrý vodík: Vyrábí se také reformou zemního plynu, rozdíl je v tom, že systémem zachycování uhlíku se zabrání částečným nebo veškerým emisím CO2. Později lze tento oxid uhličitý použít například k výrobě syntetických paliv.
- Zelený vodík: Získává se elektrolýzou vody pomocí elektřiny z obnovitelných zdrojů energie. Je to nejdražší, ale jak se snižují náklady na obnovitelnou energii a elektrolyzéry, očekává se, že jejich cena bude postupně klesat. Další typ zeleného vodíku se vyrábí z bioplynu za použití hospodářských zvířat, zemědělského a / nebo komunálního odpadu.
Ve skutečnosti není proces výroby zeleného vodíku vůbec komplikovaný: elektrolýza jednoduše používá elektrický proud k rozložení vody (H2O) na kyslík (O2) a vodík (H2). Skutečnou výzvou je konkurenceschopnost, která vyžaduje hodně levné obnovitelné elektřiny (která je víceméně pevná) a efektivní a škálovatelná technologie elektrolýzních článků.
Použití zeleného vodíku
Teoreticky je jedním z nejúčinnějších způsobů dekarbonizace ekonomiky pokus o elektrifikaci celého energetického systému. Prozatím však nejsou baterie a elektrické technologie v závislosti na aplikaci možné. V mnoha z nich zelený vodík může nahradit fosilní paliva, i když ne všechny jsou tak vyspělé nebo jednoduché:
Místo toho použijte hnědý a šedý vodík. Prvním krokem by měla být výměna veškerého fosilního vodíku, který se v současné době používá v průmyslu, používání rozvinutých technologií a snížení nákladů. Výzva není malá: celosvětová poptávka po vodíku z výroby elektřiny spotřebuje 3.600 XNUMX TWh, což je více než celková roční výroba elektřiny v EU. Toto jsou hlavní využití zeleného vodíku:
- Těžký průmysl. Velcí spotřebitelé oceli, cementu, chemických společností a jiných fosilních paliv nejsou snadno přístupní nebo přímo proveditelní.
- Sklad energie. Toto je nepochybně jedna z nejslibnějších aplikací vodíku: jako systém sezónního skladování energie. S rostoucí popularitou obnovitelné energie zjistíme, že náklady na elektřinu jsou opravdu levné a bude jich dokonce přebytek, protože není kde je spotřebovat. To je místo, kde vstoupí do hry vodík, který lze levně vyrobit a poté použít na požádání pro jakoukoli aplikaci, ať už jde o výrobu energie nebo jakoukoli jinou aplikaci.
- Doprava Doprava je nepochybně další z nejslibnějších aplikací vodíku. V dnešní lehké přepravě vítězí v soutěži baterie, ale někteří výrobci (zejména Japonsko) pokračují ve vývoji svých modelů palivových článků a výsledky jsou stále slibnější.
- Topení. Domácí a průmyslové vytápění je odvětví, které nelze vždy elektrifikovat (tepelná čerpadla nejsou vždy možností) a vodík může být částečným řešením. Ke zvýšení poptávky lze navíc použít stávající infrastrukturu (například sítě se zemním plynem). Ve skutečnosti vyžaduje smíchání až 20% objemových vodíku ve stávající síti zemního plynu minimální úpravy sítě nebo zařízení koncového uživatele.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o zeleném vodíku a jeho aplikacích.