グリーン水素の問題

水素の未来

グリーン水素は、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源からの電力を使用する、水の電気分解と呼ばれるプロセスを通じて生成される水素の一種です。 グリーン水素の生産には実質的に炭素が含まれないため、この技術は化石燃料の有望な代替品と考えられています。 ただし、いくつかあります。 グリーン水素の問題 化石燃料の正式な代替品として検討するには、このことを考慮する必要があります。

この記事では、グリーン水素の主な問題点、特徴、メリット、デメリットについて説明します。

グリーン水素の製造

再生可能エネルギー

水素には、必要なときに使用できるエネルギーを貯蔵する能力があります。 これは何も新しいことではありません。 しかし、地球上には水素だけが存在するわけではありません。 常に他の分子に結合して要素を形成します。 最も単純なものは、水とそのよく知られた分子式 H2O です。 XNUMXつの水素原子がXNUMXつの酸素に結合しています。

しかし、メタンや液化石油などの化石燃料にも含まれています。 この時点で、 スペインの水素の 99% はこれらの化石に由来します。 国際エネルギー機関によると、世界的な水素調達により毎年約 900 億トンの二酸化炭素が排出されます。

水のようなきれいな原料から水素を収集するには、原料に電流を流して元素を分離し、水素を隔離した状態に保つ必要があります。 電気分解プロセスで使用される電力がソーラーパネルや風車などの再生可能エネルギーから供給されている場合、それはグリーン水素と呼ばれます。 蓄えられたエネルギーを放出することで、温室効果ガスを排出しません。 そのため、気候危機に誠実に取り組んでいます。

エネルギー貯蔵

太陽光発電所や風車で発電した電気を利用して水から水素を分離すれば、燃料として機能します。 言い換えれば、このエネルギー (電気) は生成時に失われず、使用されません。 その後、適切な技術を使用して、エンジン、機械、またはバッテリーを通じて水素を放出できます。

生態移行省は、再生可能エネルギーが増加する電力システムにおける余剰再生可能エネルギーの利用を考慮すると、季節貯蔵としての役割が重要になると強調しています。 これは、再生可能資源が慢性的に不足している場合に電力生産を管理するためのソリューションの XNUMX つになります。

グリーン水素の問題

製造におけるグリーン水素の問題

問題はコストと製作の難しさでしょう。 第一に、水素は地球上で最も豊富な元素の XNUMX つですが、自然界では単独で存在するのではなく、むしろ存在するため、容易に入手できません。 水、石炭、天然ガスなど、水素を含む他の物質から生成されます。 それを生成する理想的な方法は、水分子 (H70O) を酸素 (O2 ) に分解する電気分解と呼ばれるプロセスを通じて、水 (地球の表面の 2% に存在) から直接それを取得することです。そして水素(H2)。

ただし、これは通常、電解槽に電力を供給するために大量の電力 (ほとんどの場合、再生可能エネルギーではありません) を必要とする高価なプロセスです。 100% クリーンな水素を入手することは困難であるため、生産者は得られた製品をその持続可能な価値に応じて分類するようになりました。 したがって、現在最も広く使用されている灰色水素は、その製造に引き続き化石燃料を必要とするため、最も環境に優しい水素ではありません。

代替案として、「青色水素または低炭素水素」は依然として化石燃料を必要としますが、「回収および貯蔵」として知られるプロセスを通じて除去されるため、炭素排出量は少なくなります。 最も環境に優しい選択肢は、再生可能エネルギーから生成される「グリーン水素」であり、 100% 持続可能な代替品ですが、市場では最も一般的ではありません。

水素を製造するにはどれくらいの費用がかかりますか?

専門誌ネイチャー・エナジーに最近掲載された研究では、電気分解による水素製造のコストを定量化し、それが商業的に実行可能な代替手段であるかどうかを判断することに着手した。 これを行うために、研究者らは水素のコストと価格に関するデータを収集し、それを卸売市場の電力価格やドイツと米国の風力発電に関する通年のデータと比較した。

同氏は、ハイブリッドシステム(通常は風力や太陽光などの再生可能エネルギーから水素を生成する)が必要であると結論付けた。 3,23キロ当たりXNUMXユーロから利益が出る可能性がある。 しかし、同じ研究では、電解槽のコストが劇的に低下しているため、再生可能資源からの水素製造コストが大幅に削減される可能性があり、エネルギーの持続可能性という点では「丸XNUMX年」に相当すると指摘している。

実際、スペイン水素エネルギー協会会長のハビエル・ブレイ氏によれば、すでに完全に実現可能だという。 電気分解は、工業規模で水素を製造する世界で XNUMX 番目の方法です。 さらに、これはクリーンな方法であり、そのコストは生産に使用される電力に直接比例します。 専門家にとっては、 値がkWhあたり2,5セント未満の場合、価格は2,5キログラムあたり約XNUMXユーロになります。これにより、産業、運輸、エネルギーなどの部門の脱炭素化に向けた実行可能なソリューションとなります。

利点

グリーン水素の問題

現在、市場で最も生産されていませんが、その大きな可能性には次のような大きな利点があります。

  • 排出削減: グリーン水素の製造と使用は、二酸化炭素やその他の地域汚染物質を排出しないため、温室効果ガス排出量の削減に直接貢献し、気候変動との闘いに役立ちます。
  • 効率的なエネルギー貯蔵: グリーン水素は簡単に貯蔵できるため、需要が低く発電量が多いときに再生可能エネルギーを貯蔵するための魅力的なソリューションとなります。
  • 多数のアプリケーション:燃料電池電気自動車の動力として、産業用の発電機の燃料として、また化学物質や肥料の製造の原料として使用できます。
  • エネルギーの独立性: グリーン水素は、その生産を再生可能エネルギー源に依存することにより、輸入化石燃料への依存と、これらの再生不可能な資源に関連する価格変動を軽減します。
  • 産業用のクリーン燃料: グリーン水素は、業界にクリーンで持続可能な燃料の選択肢を提供し、環境への影響を軽減し、低炭素経済への移行に貢献します。

この情報を通じて、グリーン水素の問題点や特徴、利点についてさらに知っていただければ幸いです。


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