Το πράσινο υδρογόνο έχει καταστεί ένας από τους βασικούς πυλώνες του Ταμείου Ανάκαμψης της ΕΕ. Ορισμένα κεφάλαια θα είναι το μεγαλύτερο πακέτο τόνωσης που χρηματοδοτήθηκε ποτέ μέσω του προϋπολογισμού της ΕΕ, με συνολική οικονομική εισφορά 1.8 τρισεκατομμυρίων ευρώ που χρησιμοποιήθηκε για την ανοικοδόμηση της Ευρώπης μετά το COVID-19. Η ενεργειακή μετάβαση είναι ένας από τους άξονες αυτής της ανάκαμψης, εκ των οποίων το 30% του προϋπολογισμού διατίθεται για την κλιματική αλλαγή. Αυτό είναι όπου το υδρογόνο πράσινος αρχίζει να αποκτά καθεστώς, προσελκύοντας όλο και περισσότερο ενδιαφέρον και το θέτει στη δημόσια συζήτηση ως έναν από τους βασικούς πυλώνες της οικονομικής αποκαρβονισμού. Αλλά τι ακριβώς είναι το πράσινο υδρογόνο;
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε τι είναι το πράσινο υδρογόνο, ποια είναι τα χαρακτηριστικά και η σημασία του.
Τι είναι το πράσινο υδρογόνο
Το υδρογόνο είναι το πιο άφθονο χημικό στοιχείο στη γη, αλλά έχει ένα πρόβλημα: δεν διατίθεται ελεύθερα στο περιβάλλον (για παράδειγμα, σε δεξαμενές), αλλά συνδυάζεται πάντα με άλλα στοιχεία (για παράδειγμα, σε νερό, H2O ή μεθάνιο, CH4). Ως εκ τούτουΓια να χρησιμοποιηθεί σε ενεργειακές εφαρμογές, πρέπει πρώτα να απελευθερωθεί, δηλαδή να διαχωριστεί από τα υπόλοιπα στοιχεία.
Για να πραγματοποιηθεί αυτός ο διαχωρισμός και να ληφθεί δωρεάν υδρογόνο, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν ορισμένες διαδικασίες και η ενέργεια δαπανάται σε αυτές. Αυτό ορίζει το υδρογόνο ως φορέα ενέργειας, παρά την πρωτογενή ενέργεια ή καύσιμο που πολλοί άνθρωποι θεωρούν. Το πράσινο υδρογόνο είναι ένας φορέας ενέργειας, όχι η κύρια πηγή ενέργειας. Με άλλα λόγια, το υδρογόνο είναι μια ουσία που μπορεί να αποθηκεύει ενέργεια, η οποία μπορεί στη συνέχεια να απελευθερώνεται με ελεγχόμενο τρόπο αλλού. Ετσι, μπορεί να συγκριθεί με μπαταρίες λιθίου που αποθηκεύουν ηλεκτρικό ρεύμααντί για ορυκτά καύσιμα όπως το φυσικό αέριο.
Το δυναμικό του υδρογόνου για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής έγκειται στην ικανότητά του να αντικαθιστά τα ορυκτά καύσιμα σε εφαρμογές στις οποίες η απολύμανση είναι πιο περίπλοκη, όπως θαλάσσιες και αεροπορικές μεταφορές ή ορισμένες βιομηχανικές διαδικασίες. Επί πλέον, έχει μεγάλες δυνατότητες ως εποχιακό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας (μακροπρόθεσμα), η οποία μπορεί να συσσωρεύσει ενέργεια για μεγάλο χρονικό διάστημα, και στη συνέχεια να την χρησιμοποιήσει κατά παραγγελία.
Προέλευση και τύποι υδρογόνου
Ως άχρωμο αέριο, η αλήθεια είναι ότι όταν μιλάμε για υδρογόνο, συνήθως χρησιμοποιούμε πολύχρωμους όρους για να το εκφράσουμε. Πολλοί από εσάς θα έχετε ακούσει για πράσινο υδρογόνο, γκρι, μπλε κ.λπ. Το χρώμα που αποδίδεται στο υδρογόνο δεν είναι τίποτα περισσότερο από μια ετικέτα που χρησιμοποιείται για την ταξινόμησή του ανάλογα με την προέλευσή του και την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται κατά την παραγωγή του. Με άλλα λόγια, ένας εύκολος τρόπος για να καταλάβετε πόσο "καθαρό" είναι:
- Καφέ υδρογόνο: Λαμβάνεται μέσω της αεριοποίησης του άνθρακα και κατά τη διαδικασία παραγωγής απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα. Ονομάζεται μερικές φορές μαύρο υδρογόνο.
- Γκρι υδρογόνο: από την αναμόρφωση του φυσικού αερίου. Αυτή τη στιγμή είναι η πιο άφθονη και φθηνότερη παραγωγή, αν και το κόστος αναμένεται να αυξηθεί λόγω της τιμής των δικαιωμάτων εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα. Η παραγωγή 1 τόνου τέφρας H2 θα εκπέμπει 9 έως 12 τόνους CO2.
- Μπλε υδρογόνο: Παράγεται επίσης με τη μεταρρύθμιση του φυσικού αερίου, η διαφορά είναι ότι μέρος ή όλες οι εκπομπές CO2 αποφεύγονται μέσω του συστήματος δέσμευσης άνθρακα. Αργότερα, αυτό το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή συνθετικών καυσίμων, για παράδειγμα.
- Πράσινο υδρογόνο: Λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση νερού χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Είναι το πιο ακριβό, αλλά καθώς το κόστος των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των ηλεκτρολυτών μειώνεται, η τιμή του αναμένεται να μειωθεί σταδιακά. Ένας άλλος τύπος πράσινου υδρογόνου παράγεται από βιοαέριο χρησιμοποιώντας ζώα, γεωργικά και / ή αστικά απόβλητα.
Στην πραγματικότητα, η διαδικασία παραγωγής πράσινου υδρογόνου δεν είναι καθόλου περίπλοκη: η ηλεκτρόλυση χρησιμοποιεί απλώς ηλεκτρικό ρεύμα για να διασπάσει το νερό (H2O) σε οξυγόνο (O2) και υδρογόνο (H2). Η πραγματική πρόκληση είναι η ανταγωνιστικότητα, η οποία απαιτεί πολλή φθηνή ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια (η οποία είναι λίγο πολύ σταθερή), και αποτελεσματική και κλιμακούμενη τεχνολογία ηλεκτρόλυσης.
Χρήσεις πράσινου υδρογόνου
Θεωρητικά, ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να απελευθερωθεί ο άνθρακας από την οικονομία είναι η προσπάθεια ηλεκτροδότησης ολόκληρου του ενεργειακού συστήματος. Ωστόσο, προς το παρόν, οι μπαταρίες και οι ηλεκτρικές τεχνολογίες δεν είναι εφικτές, ανάλογα με την εφαρμογή. Σε πολλά από αυτά, το πράσινο υδρογόνο μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα, αν και δεν είναι όλα τόσο ώριμα ή απλά:
Αντ 'αυτού, χρησιμοποιήστε καφέ και γκρι υδρογόνο. Το πρώτο βήμα πρέπει να είναι η αντικατάσταση όλου του ορυκτού υδρογόνου που χρησιμοποιείται σήμερα στη βιομηχανία, η χρήση ανεπτυγμένων τεχνολογιών και η μείωση του κόστους. Η πρόκληση δεν είναι μικρή: η παγκόσμια ζήτηση υδρογόνου από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας θα καταναλώσει 3.600 TWh, περισσότερο από τη συνολική ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας της ΕΕ. Αυτές είναι οι κύριες χρήσεις του πράσινου υδρογόνου:
- Βαριά βιομηχανία. Οι μεγάλοι καταναλωτές χάλυβα, τσιμέντου, χημικών εταιρειών και άλλων ορυκτών καυσίμων δεν είναι εύκολα προσβάσιμοι ή άμεσα εφικτοί.
- Κατάστημα ενέργειας. Αυτή είναι αναμφίβολα μία από τις πιο ελπιδοφόρες εφαρμογές για το υδρογόνο: ως εποχιακό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας. Με την αυξανόμενη δημοτικότητα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, θα διαπιστώσουμε ότι το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας είναι πραγματικά φθηνό, και θα υπάρξει ακόμη και πλεόνασμα επειδή δεν υπάρχει μέρος για να το καταναλώσει. Εδώ θα παίξει υδρογόνο, το οποίο μπορεί να παραχθεί φθηνά και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί κατόπιν ζήτησης για οποιαδήποτε εφαρμογή, είτε πρόκειται για παραγωγή ενέργειας είτε για οποιαδήποτε άλλη εφαρμογή.
- Μεταφορά. Η μεταφορά είναι αναμφίβολα μια από τις πιο ελπιδοφόρες εφαρμογές υδρογόνου. Στη σημερινή ελαφριά μεταφορά, οι μπαταρίες κερδίζουν τον διαγωνισμό, αλλά ορισμένοι κατασκευαστές (ειδικά η Ιαπωνία) συνεχίζουν να αναπτύσσουν τα μοντέλα κυψελών καυσίμου και τα αποτελέσματα είναι όλο και πιο ελπιδοφόρα.
- Θέρμανση. Η οικιακή και βιομηχανική θέρμανση είναι ένας τομέας που δεν μπορεί πάντα να ηλεκτροδοτείται (οι αντλίες θερμότητας δεν είναι πάντα μια επιλογή) και το υδρογόνο μπορεί να είναι μερική λύση. Επιπλέον, η υπάρχουσα υποδομή (όπως δίκτυα φυσικού αερίου) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αύξηση της ζήτησης. Στην πραγματικότητα, η ανάμειξη έως και 20% κατ 'όγκο υδρογόνου σε ένα υπάρχον δίκτυο φυσικού αερίου απαιτεί ελάχιστες τροποποιήσεις στο δίκτυο ή τις συσκευές τελικού χρήστη.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το πράσινο υδρογόνο και τις εφαρμογές του.