Vihreästä vedystä on tullut yksi EU: n elvytysrahaston peruspilareista. Jotkut rahastot ovat suurin EU: n talousarviosta koskaan rahoitettu elvytyspaketti. Kokonaisuudessaan 1.8 biljoonaa euroa käytettiin Euroopan jälleenrakentamiseen COVID-19: n jälkeen. Energiasiirtymä on yksi tämän elpymisen akseleista, josta 30 prosenttia budjetista osoitetaan ilmastonmuutokseen. Tässä on vety vihreä se alkaa saavuttaa aseman, herättää yhä enemmän kiinnostusta ja asettaa sen julkiseen keskusteluun yhtenä taloudellisen hiilenpoiston peruspilareista. Mutta mikä on vihreää vetyä?
Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mikä on vihreä vety, mitkä ovat sen ominaisuudet ja merkitys.
Mikä on vihreä vety
Vety on maan yleisimpiä kemiallisia alkuaineita, mutta sillä on ongelma: sitä ei ole vapaasti saatavilla ympäristöstä (esimerkiksi säiliöistä), mutta se yhdistyy aina muiden alkuaineiden kanssa (esimerkiksi vedessä, H2O: ssa tai metaanissa, CH4). SiksiJotta sitä voidaan käyttää energiasovelluksissa, se on ensin vapautettava eli erotettava muista elementeistä.
Tämän erottamisen suorittamiseksi ja vapaan vedyn saamiseksi on tarpeen suorittaa joitain prosesseja ja niihin käytetään energiaa. Tämä määrittelee vetyä energian kantajaksi, ensiöenergiana tai polttoaineena, jota monet ihmiset pitävät. Vihreä vety on energian kantaja, ei tärkein energialähde. Toisin sanoen vety on aine, joka voi varastoida energiaa, joka voidaan sitten vapauttaa hallitusti muualla. Täten, voidaan verrata litiumparistoihin, jotka varastoivat sähköä, eikä fossiilisia polttoaineita, kuten maakaasua.
Vedyn mahdollisuudet torjua ilmastonmuutosta ovat sen kyky korvata fossiiliset polttoaineet sovelluksissa, joissa hiilen poistaminen on monimutkaisempaa, kuten meri- ja lentoliikenteessä tai tietyissä teollisissa prosesseissa. Lisäksi, on suuri potentiaali kausiluonteisena energian varastointijärjestelmänä (pitkäaikainen), joka voi kerätä energiaa pitkäksi aikaa ja käyttää sitä sitten tarpeen mukaan.
Vedyn alkuperä ja tyypit
Värittömänä kaasuna totuus on, että puhuessamme vedystä käytämme yleensä hyvin värikkäitä termejä sen ilmaisemiseksi. Monet teistä ovat kuulleet vedynvihreästä, harmaasta, sinisestä jne. Vedylle annettu väri ei ole muuta kuin etiketti, jota käytetään luokittelemaan se alkuperän ja tuotannon aikana vapautuneen hiilidioksidin määrän mukaan. Toisin sanoen helppo tapa ymmärtää kuinka "puhdas" se on:
- Ruskea vety: Se saadaan hiilen kaasuttamalla ja tuotantoprosessin aikana vapautuu hiilidioksidia. Sitä kutsutaan joskus mustaksi vedyksi.
- Harmaa vety: saatu maakaasun uudistamisesta. Se on tällä hetkellä runsain ja halvin tuotanto, vaikka kustannusten odotetaan nousevan hiilidioksidipäästöoikeuksien hinnan vuoksi. Yhden tonnin H1-tuhkan tuotanto tuottaa 2–9 tonnia hiilidioksidia.
- Sininen vety: Sitä tuotetaan myös maakaasua uudistamalla, ero on siinä, että osa tai kaikki hiilidioksidipäästöt vältetään hiilidioksidin talteenottojärjestelmän avulla. Myöhemmin tätä hiilidioksidia voidaan käyttää esimerkiksi synteettisten polttoaineiden valmistamiseen.
- Vihreä vety: Se saadaan elektrolysoimalla vesi käyttämällä uusiutuvista energialähteistä peräisin olevaa sähköä. Se on kallein, mutta kun uusiutuvan energian ja elektrolysaattoreiden kustannukset laskevat, sen hinnan odotetaan laskevan asteittain. Toinen tyyppinen vihreä vety tuotetaan biokaasusta käyttämällä karjaa, maatalous- ja / tai yhdyskuntajätettä.
Itse asiassa vihreän vedyn tuotantoprosessi ei ole lainkaan monimutkainen: elektrolyysi yksinkertaisesti käyttää sähkövirtaa veden (H2O) hajottamiseen hapeksi (O2) ja vedyksi (H2). Todellinen haaste on olla kilpailukykyinen, joka vaatii paljon halpaa uusiutuvaa sähköä (joka on enemmän tai vähemmän kiinteää), ja tehokas ja skaalautuva elektrolyysikennotekniikka.
Vihreän vedyn käyttö
Teoriassa yksi tehokkaimmista tavoista vapauttaa taloutta on yrittää sähköistää koko energiajärjestelmä. Akku- ja sähkötekniikat eivät kuitenkaan toistaiseksi ole mahdollisia sovelluksesta riippuen. Monissa niistä vihreä vety voi korvata fossiiliset polttoaineet, vaikka kaikki eivät ole niin kypsiä tai yksinkertaisia:
Käytä sen sijaan ruskeaa ja harmaata vetyä. Ensimmäisen vaiheen tulisi olla korvata kaikki teollisuudessa nykyisin käytettävä fossiilinen vety, käyttää kehittynyttä tekniikkaa ja vähentää kustannuksia. Haaste ei ole pieni: sähköntuotannon vedyn maailmanlaajuinen kysyntä kuluttaa 3.600 TWh, enemmän kuin EU: n vuotuinen kokonaissähköntuotanto. Nämä ovat vihreän vedyn pääasiallisia käyttötarkoituksia:
- Raskas teollisuus. Teräksen, sementin, kemianteollisuuden ja muiden fossiilisten polttoaineiden suurkuluttajat eivät ole helposti saavutettavissa tai suoraan toteutettavissa.
- Energiakauppa. Tämä on epäilemättä yksi lupaavimmista vedyn sovelluksista: kausiluonteisena energian varastointijärjestelmänä. Uusiutuvan energian suosion kasvaessa huomaamme, että sähkön kustannukset ovat todella halpoja ja jopa ylijäämäisiä, koska niitä ei ole, missä kuluttaa. Tässä tulee esiin vety, jota voidaan tuottaa edullisesti ja käyttää sitten kysyntään mihin tahansa sovellukseen, onko se sähköntuotanto tai mikä tahansa muu sovellus.
- Liikenne. Liikenne on epäilemättä toinen lupaavimmista vedyn sovelluksista. Nykypäivän kevyessä liikenteessä paristot voittavat kilpailun, mutta jotkut valmistajat (erityisesti Japani) kehittävät edelleen polttokennomallejaan, ja tulokset ovat yhä lupaavampia.
- Lämmitys. Kotitalous- ja teollisuuslämmitys on ala, jota ei aina voida sähköistää (lämpöpumput eivät aina ole vaihtoehto), ja vety voi olla osittainen ratkaisu. Lisäksi olemassa olevaa infrastruktuuria (kuten maakaasuverkkoja) voidaan käyttää kysynnän lisäämiseen. Itse asiassa jopa 20 tilavuusprosentin vedyn sekoittaminen olemassa olevaan maakaasuverkkoon vaatii minimaalisia muutoksia loppukäyttäjän verkkoon tai laitteisiin.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää vihreästä vedystä ja sen sovelluksista.