Hidrogen hijau telah menjadi salah satu tonggak asas Dana Pemulihan EU. Sebilangan dana akan menjadi pakej rangsangan terbesar yang pernah dibiayai melalui anggaran EU, dengan jumlah suntikan ekonomi sebanyak 1.8 trilion euro yang digunakan untuk membina semula Eropah setelah COVID-19. Peralihan tenaga adalah salah satu paksi pemulihan ini, di mana 30% daripada anggaran diperuntukkan untuk perubahan iklim. Di sinilah tempat hidrogen hijau ia mula mendapat status, menarik lebih banyak minat dan meletakkannya dalam perbahasan umum sebagai salah satu tonggak asas dekarbonisasi ekonomi. Tetapi apa sebenarnya hidrogen hijau?
Dalam artikel ini kami akan memberitahu anda apa itu hidrogen hijau, apa ciri dan kepentingannya.
Apa itu hidrogen hijau
Hidrogen adalah unsur kimia yang paling banyak terdapat di bumi, tetapi ia mempunyai masalah: ia tidak tersedia secara bebas di persekitaran (contohnya di takungan), tetapi selalu bergabung dengan unsur-unsur lain (contohnya, di dalam air, H2O atau metana, CH4). Oleh ituAgar dapat digunakan dalam aplikasi tenaga, ia mesti dilepaskan terlebih dahulu, yakni dipisahkan dari unsur-unsur lain.
Untuk melakukan pemisahan ini dan mendapatkan hidrogen percuma, perlu dilakukan beberapa proses dan tenaga dibelanjakan untuknya. Ini mentakrifkan hidrogen sebagai pembawa tenaga, bukannya tenaga utama atau bahan bakar yang dipertimbangkan oleh banyak orang. Hidrogen hijau adalah pembawa tenaga, bukan sumber tenaga utama. Dengan kata lain, hidrogen adalah bahan yang dapat menyimpan tenaga, yang kemudian dapat dibebaskan secara terkawal di tempat lain. Oleh itu, boleh dibandingkan dengan bateri litium yang menyimpan elektrik, bukannya bahan bakar fosil seperti gas asli.
Potensi hidrogen untuk memerangi perubahan iklim terletak pada kemampuannya untuk menggantikan bahan bakar fosil dalam aplikasi di mana dekarbonisasi lebih kompleks, seperti pengangkutan maritim dan udara atau proses industri tertentu. Apa lagi, mempunyai potensi besar sebagai sistem simpanan tenaga bermusim (jangka panjang), yang dapat mengumpulkan tenaga untuk waktu yang lama, dan kemudian menggunakannya berdasarkan permintaan.
Asal dan jenis hidrogen
Sebagai gas tidak berwarna, kebenarannya adalah bahawa ketika kita bercakap mengenai hidrogen, kita biasanya menggunakan istilah yang sangat berwarna untuk menyatakannya. Ramai di antara anda akan pernah mendengar tentang hidrogen hijau, kelabu, biru, dll. Warna yang diberikan kepada hidrogen tidak lebih dari label yang digunakan untuk mengklasifikasikannya mengikut asalnya dan jumlah karbon dioksida yang dikeluarkan semasa penghasilannya. Dengan kata lain, cara mudah untuk memahami betapa "bersih" itu:
- Hidrogen coklat: Ia diperoleh melalui gasifikasi arang batu, dan semasa proses pengeluaran karbon dioksida dilepaskan. Ia kadang-kadang dipanggil hidrogen hitam.
- Hidrogen kelabu: diperoleh daripada pembaharuan gas asli. Ini adalah pengeluaran yang paling banyak dan paling murah, walaupun harganya dijangka meningkat kerana harga hak pelepasan karbon dioksida. Pengeluaran 1 tan abu H2 akan mengeluarkan 9 hingga 12 tan CO2.
- Hidrogen biru: Ia juga dihasilkan dengan mereformasi gas asli, perbezaannya adalah bahawa sebahagian atau seluruh pelepasan CO2 dihindari melalui sistem penangkapan karbon. Kemudian, karbon dioksida ini dapat digunakan untuk membuat bahan bakar sintetik, misalnya.
- Hidrogen hijau: Ia diperoleh dengan elektrolisis air menggunakan elektrik dari sumber tenaga boleh diperbaharui. Ia adalah yang paling mahal, tetapi apabila kos tenaga boleh diperbaharui dan elektrolis berkurang, harganya dijangka menurun secara beransur-ansur. Jenis hidrogen hijau yang lain dihasilkan dari biogas menggunakan ternakan, pertanian dan / atau sampah bandar.
Sebenarnya, proses pengeluaran hidrogen hijau sama sekali tidak rumit: elektrolisis hanya menggunakan arus elektrik untuk memecah air (H2O) menjadi oksigen (O2) dan hidrogen (H2). Cabaran sebenarnya adalah bersaing, yang memerlukan banyak tenaga elektrik yang boleh diperbaharui (yang lebih kurang tetap), dan teknologi sel elektrolisis yang cekap dan berskala.
Penggunaan hidrogen hijau
Secara teori, salah satu kaedah yang paling berkesan untuk menghilangkan karbon dalam ekonomi adalah dengan mencuba elektrik secara menyeluruh. Namun, buat masa ini, teknologi bateri dan elektrik tidak dapat dilaksanakan, bergantung pada aplikasinya. Dalam banyak dari mereka, hidrogen hijau dapat menggantikan bahan bakar fosil, walaupun tidak semuanya matang atau sederhana:
Sebaliknya, gunakan hidrogen coklat dan kelabu. Langkah pertama adalah dengan mengganti semua hidrogen fosil yang sekarang digunakan dalam industri, menggunakan teknologi maju dan mengurangkan kos. Cabarannya tidak kecil: permintaan global untuk hidrogen dari pengeluaran elektrik akan memakan 3.600 TWh, lebih banyak daripada jumlah penjanaan elektrik tahunan EU. Ini adalah kegunaan utama hidrogen hijau:
- Industri berat. Pengguna besar keluli, simen, syarikat kimia dan bahan bakar fosil lain tidak mudah diakses atau langsung dilaksanakan.
- Kedai tenaga. Ini pasti merupakan salah satu aplikasi hidrogen yang paling menjanjikan: sebagai sistem penyimpanan tenaga bermusim. Dengan meningkatnya populariti tenaga boleh diperbaharui, kita akan dapati bahawa kos elektrik sangat murah, malah akan ada lebihan kerana tidak ada tempat untuk menggunakannya. Di sinilah hidrogen akan dimainkan, yang dapat dihasilkan dengan murah dan kemudian digunakan berdasarkan permintaan untuk aplikasi apa pun, baik itu penjanaan tenaga atau aplikasi lain.
- Pengangkutan Pengangkutan tidak diragukan lagi merupakan aplikasi hidrogen yang paling menjanjikan. Dalam pengangkutan ringan hari ini, bateri memenangi persaingan, tetapi beberapa pengeluar (terutama Jepun) terus mengembangkan model sel bahan bakar mereka dan hasilnya semakin menjanjikan.
- Pemanasan. Pemanasan domestik dan industri adalah sektor yang tidak selalu dapat elektrik (pam haba tidak selalu menjadi pilihan), dan hidrogen boleh menjadi penyelesaian separa. Selain itu, infrastruktur yang ada (seperti rangkaian gas asli) dapat digunakan untuk meningkatkan permintaan. Sebenarnya, mencampurkan hingga 20% dengan jumlah hidrogen dalam rangkaian gas asli yang ada memerlukan sedikit modifikasi pada rangkaian pengguna akhir atau perkakas.
Saya harap dengan maklumat ini anda dapat mengetahui lebih lanjut mengenai hidrogen hijau dan aplikasinya.