Zeleni vodik postao je jedan od osnovnih stupova Fonda za oporavak EU. Neka sredstva bit će najveći poticajni paket ikad financiran iz proračuna EU-a, s ukupnom ekonomskom injekcijom od 1.8 bilijuna eura koja se koristi za obnovu Europe nakon COVID-19. Energetska tranzicija jedna je od osi ovog oporavka, od čega se 30% proračuna dodjeljuje klimatskim promjenama. Ovdje je hidrogen zelena počinje dobivati status privlačeći sve veći interes i stavljajući ga u javnu raspravu kao jedan od temeljnih stupova ekonomske dekarbonizacije. Ali što je zapravo zeleni vodik?
U ovom ćemo vam članku reći što je zeleni vodik, koje su njegove karakteristike i važnost.
Što je zeleni vodik
Vodik je najzastupljeniji kemijski element na zemlji, ali ima problem: nije slobodno dostupan u okolišu (na primjer, u rezervoarima), ali se uvijek kombinira s drugim elementima (na primjer, u vodi, H2O ili metanu, CH4). StogaDa bi se mogao koristiti u energetskim aplikacijama, prvo se mora osloboditi, odnosno odvojiti od ostalih elemenata.
Da bi se izvršilo ovo razdvajanje i dobivanje slobodnog vodika, potrebno je provesti neke procese i na njih se troši energija. Ovo definira vodik kao nosač energije, a ne kao primarnu energiju ili gorivo koje mnogi ljudi smatraju. Zeleni vodik je nosač energije, a ne glavni izvor energije. Drugim riječima, vodik je tvar koja može pohraniti energiju koja se zatim kontrolirano može otpustiti negdje drugdje. Tako, može se usporediti s litijevim baterijama koje spremaju električnu energiju, umjesto fosilnih goriva poput prirodnog plina.
Vodikov potencijal za borbu protiv klimatskih promjena leži u njegovoj sposobnosti da nadomjesti fosilna goriva u primjenama gdje je dekarbonizacija složenija, poput pomorskog i zračnog prometa ili određenih industrijskih procesa. Što je više, ima veliki potencijal kao sezonski sustav za pohranu energije (dugoročno), koji mogu dugo akumulirati energiju, a zatim je koristiti na zahtjev.
Podrijetlo i vrste vodika
Kao bezbojni plin, istina je da kada govorimo o vodiku, obično ga koristimo vrlo živopisnim izrazima. Mnogi od vas čuli su za hidrogen zelenu, sivu, plavu itd. Boja koja je dodijeljena vodiku nije ništa drugo nego oznaka koja se koristi za njegovo klasificiranje prema njegovom podrijetlu i količini ugljičnog dioksida koji se oslobađa tijekom njegove proizvodnje. Drugim riječima, jednostavan način da shvatite koliko je "čist":
- Smeđi vodik: Dobiva se rasplinjavanjem ugljena, a tijekom proizvodnog procesa oslobađa se ugljični dioksid. Ponekad se naziva i crni vodik.
- Sivi vodik: dobiven reformom prirodnog plina. Trenutno je to najbrojnija i najjeftinija proizvodnja, iako se očekuje porast troškova zbog cijena prava na emisiju ugljičnog dioksida. Proizvodnja 1 tone H2 pepela emitirat će 9 do 12 tona CO2.
- Plavi vodik: Također se proizvodi reformom prirodnog plina, razlika je u tome što se dio ili sve emisije CO2 izbjegavaju sustavom za hvatanje ugljika. Kasnije se ovaj ugljični dioksid može koristiti za proizvodnju sintetičkih goriva, na primjer.
- Zeleni vodik: Dobiva se elektrolizom vode koristeći električnu energiju iz obnovljivih izvora. Najskuplji je, ali kako se trošak obnovljive energije i elektrolizera smanjuje, očekuje se da će se cijena postupno smanjivati. Druga vrsta zelenog vodika proizvodi se iz bioplina korištenjem stočnog, poljoprivrednog i / ili komunalnog otpada.
Zapravo, postupak proizvodnje zelenog vodika nije nimalo kompliciran: elektroliza jednostavno koristi električnu struju za razgradnju vode (H2O) na kisik (O2) i vodik (H2). Pravi izazov je konkurentnost, koja zahtijeva puno jeftine obnovljive električne energije (koja je više ili manje fiksna), te učinkovita i skalabilna tehnologija elektroliznih ćelija.
Upotrebe zelenog vodika
U teoriji je jedan od najučinkovitijih načina dekarbonizacije gospodarstva pokušaj elektrificiranja cijelog energetskog sustava. Međutim, zasad baterije i električne tehnologije nisu izvedive, ovisno o primjeni. U mnogim od njih, zeleni vodik može zamijeniti fosilna goriva, iako nisu svi toliko zreli ili jednostavni:
Umjesto toga upotrijebite smeđi i sivi vodik. Prvi korak trebao bi biti zamjena svih fosilnih vodika koji se trenutno koriste u industriji, korištenje razvijenih tehnologija i smanjenje troškova. Izazov nije mali: globalna potražnja za vodikom iz proizvodnje električne energije potrošit će 3.600 TWh, više od ukupne godišnje proizvodnje električne energije u EU. Ovo su glavne namjene zelenog vodika:
- Teška industrija. Veliki potrošači čelika, cementa, kemijske tvrtke i druga fosilna goriva nisu lako dostupni ili izravno izvedivi.
- Trgovina energijom. Ovo je nesumnjivo jedna od najperspektivnijih aplikacija za vodik: kao sezonski sustav za pohranu energije. Uz rastuću popularnost obnovljive energije, ustanovit ćemo da su troškovi električne energije stvarno jeftini, a čak će i biti viška jer je nema gdje potrošiti. Tu će nastupiti vodik, koji se može jeftino proizvesti, a zatim koristiti na zahtjev za bilo koju primjenu, bilo da se radi o proizvodnji energije ili bilo kojoj drugoj primjeni.
- Prijevoz. Transport je nesumnjivo još jedna od najperspektivnijih primjena vodika. U današnjem laganom transportu baterije pobjeđuju u konkurenciji, ali neki proizvođači (posebno Japan) nastavljaju razvijati svoje modele gorivih ćelija i rezultati sve više obećavaju.
- Grijanje. Kućno i industrijsko grijanje sektor je koji se ne može uvijek elektrificirati (dizalice topline nisu uvijek opcija), a vodik može biti djelomično rješenje. Uz to, postojeća infrastruktura (poput mreža prirodnog plina) može se koristiti za povećanje potražnje. Zapravo, miješanje do 20% volumena vodika u postojeću mrežu prirodnog plina zahtijeva minimalne izmjene mreže ili uređaja krajnjeg korisnika.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o zelenom vodiku i njegovoj primjeni.