緑の水素

脱炭素化

グリーン水素は、EU回復基金の基本的な柱の1.8つになっています。 一部の基金は、EU予算を通じてこれまでに資金提供された最大の刺激策であり、COVID-19後のヨーロッパの再建に使用される合計30兆ユーロの経済的注入があります。 エネルギーの移行はこの回復の軸のXNUMXつであり、予算のXNUMX%が気候変動に割り当てられています。 これは、 水素 グリーン それは地位を獲得し始め、ますます多くの関心を集め、経済的脱炭素化の基本的な柱のXNUMXつとして公の議論にそれを置きます。 しかし、グリーン水素とは正確には何ですか?

この記事では、グリーン水素とは何か、その特徴と重要性について説明します。

グリーン水素とは

グリーン水素研究

水素は地球上で最も豊富な化学元素ですが、問題があります。環境(たとえば、貯水池)では自由に利用できませんが、常に他の元素(たとえば、水、H2O、メタンなど)と結合します。 CH4)。 したがってエネルギー用途で使用するには、最初に放出する必要があります。つまり、残りの要素から分離する必要があります。

この分離を実行して遊離水素を得るには、いくつかのプロセスを実行する必要があり、それらにエネルギーが費やされます。 これは、多くの人が考える一次エネルギーや燃料ではなく、水素をエネルギー担体として定義しています。 グリーン水素はエネルギー担体であり、主要なエネルギー源ではありません。 言い換えれば、水素はエネルギーを蓄えることができる物質であり、それはその後、他の場所で制御された方法で放出されることができます。 したがって、 電気を蓄えるリチウム電池に匹敵することができます、天然ガスのような化石燃料ではなく。

気候変動と戦う水素の可能性は、海上輸送や航空輸送、特定の産業プロセスなど、脱炭素化がより複雑なアプリケーションで化石燃料を置き換える能力にあります。 そのうえ、 季節のエネルギー貯蔵システムとして大きな可能性を秘めています (長期)、長期間エネルギーを蓄積し、必要に応じて使用することができます。

水素の起源と種類

緑の水素

無色のガスとして、私たちが水素について話すとき、私たちは通常それを表現するために非常にカラフルな用語を使用するというのが真実です。 皆さんの多くは、水素グリーン、グレー、ブルーなどについて聞いたことがあるでしょう。 水素に割り当てられた色は、その起源と製造中に放出される二酸化炭素の量に従って水素を分類するために使用されるラベルにすぎません。 言い換えれば、それがどれほど「クリーン」であるかを理解する簡単な方法は次のとおりです。

  • 茶色の水素: 石炭をガス化することで得られ、製造過程で二酸化炭素が放出されます。 黒水素と呼ばれることもあります。
  • 灰色の水素: 天然ガスの改質から得られます。 二酸化炭素排出権の価格によりコストが上昇すると予想されますが、現在最も豊富で最も安価な生産です。 1トンのH2灰を生産すると、9〜12トンのCO2が排出されます。
  • 青い水素: また、天然ガスを改質することによって生成されますが、違いは、炭素回収システムによって一部またはすべてのCO2排出が回避されることです。 その後、この二酸化炭素は、たとえば合成燃料の製造に使用できます。
  • 緑の水素:再生可能エネルギー源からの電気を使用して水を電気分解することによって得られます。 最も高価ですが、再生可能エネルギーや電解槽のコストが下がるにつれて、価格は徐々に下がると予想されます。 別の種類のグリーン水素は、家畜、農業、および/または都市ごみを使用してバイオガスから生成されます。

実際、グリーン水素の製造プロセスはまったく複雑ではありません。電気分解では、電流を使用して水(H2O)を酸素(O2)と水素(H2)に分解します。 本当の課題は競争力であり、それは多くの安価な再生可能電力(多かれ少なかれ固定されている)と効率的でスケーラブルな電解セル技術を必要とします。

グリーン水素の使用

再生可能エネルギー

理論的には、経済を脱炭素化するための最も効果的な方法のXNUMXつは、エネルギーシステム全体を電化しようとすることです。 ただし、現時点では、アプリケーションによっては、バッテリーおよび電気技術は実現可能ではありません。 それらの多くでは、 グリーン水素は化石燃料に取って代わることができます、すべてがそれほど成熟しているか単純であるわけではありませんが:

代わりに、茶色と灰色の水素を使用してください。 最初のステップは、現在業界で使用されているすべての化石水素を交換し、開発された技術を使用してコストを削減することです。 課題は少なくありません。電力生産からの水素の世界的な需要は、EUの年間総発電量を超える3.600TWhを消費します。 グリーン水素の主な用途は次のとおりです。

  • 重工業。 鉄鋼、セメント、化学会社、その他の化石燃料の大規模な消費者は、簡単にアクセスできないか、直接実現できません。
  • エネルギーストア。 これは間違いなく水素の最も有望なアプリケーションのXNUMXつです:季節的なエネルギー貯蔵システムとして。 再生可能エネルギーの人気が高まるにつれ、電気のコストは非常に安く、消費する場所がないために余剰になることさえあります。 ここで水素が活躍します。水素は安価に製造でき、発電やその他の用途を問わず、あらゆる用途にオンデマンドで使用できます。
  • 交通機関 輸送は間違いなく水素の最も有望な用途のXNUMXつです。 今日の軽輸送では、バッテリーが競争に勝っていますが、一部のメーカー(特に日本)は燃料電池モデルの開発を続けており、その結果はますます有望です。
  • 暖房。 家庭用および産業用暖房は、常に電化できるとは限らないセクターであり(ヒートポンプは常にオプションであるとは限りません)、水素は部分的な解決策になる可能性があります。 さらに、既存のインフラストラクチャ(天然ガスネットワークなど)を使用して、需要を増やすことができます。 実際、最大20体積%の水素を既存の天然ガスネットワークにブレンドするには、エンドユーザーのネットワークまたはアプライアンスに最小限の変更を加えるだけで済みます。

この情報で、グリーン水素とその応用についてもっと学ぶことができることを願っています。


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