Hidrogen verde

Hidrogenul verde a devenit unul dintre pilonii de bază ai Fondului de redresare al UE. Unele fonduri vor fi cel mai mare pachet de stimuli finanțat vreodată prin bugetul UE, cu o injecție economică totală de 1.8 trilioane de euro folosită pentru reconstrucția Europei după COVID-19. Tranziția energetică este una dintre axele acestei redresări, din care 30% din buget este alocat schimbărilor climatice. Acesta este locul unde hidrogen verde începe să capete statut, atrăgând din ce în ce mai mult interes și plasându-l în dezbaterea publică ca unul dintre pilonii de bază ai decarbonizării economice. Dar ce este mai exact hidrogenul verde?

În acest articol vă vom spune ce este hidrogenul verde, care sunt caracteristicile și importanța acestuia.

Ce este hidrogenul verde?

Hidrogenul este cel mai abundent element chimic de pe pământ, dar are o problemă: nu este disponibil gratuit în mediu (de exemplu, în rezervoare), dar se combină întotdeauna cu alte elemente (de exemplu, în apă, H2O sau metan, CH4). Prin urmarePentru a putea fi utilizat în aplicații energetice, acesta trebuie mai întâi eliberat, adică separat de restul elementelor.

Pentru a efectua această separare și a obține hidrogen gratuit, este necesar să se efectueze unele procese și se cheltuie energie pentru ele. Aceasta definește hidrogenul ca purtător de energie, mai degrabă decât energia primară sau combustibilul pe care mulți îl consideră. Hidrogenul verde este un purtător de energie, nu principala sursă de energie. Cu alte cuvinte, hidrogenul este o substanță care poate stoca energie, care poate fi apoi eliberată în mod controlat în altă parte. Prin urmare, poate fi comparabil cu bateriile cu litiu care stochează electricitatea, mai degrabă decât combustibilii fosili precum gazul natural.

Potențialul hidrogenului de a combate schimbările climatice constă în capacitatea sa de a înlocui combustibilii fosili în aplicații în care decarbonizarea este mai complexă, cum ar fi transportul maritim și aerian sau anumite procese industriale. Mai mult, are un mare potențial ca sistem sezonier de stocare a energiei (pe termen lung), care poate acumula energie pentru o lungă perioadă de timp și apoi o poate folosi la cerere.

Originea și tipurile de hidrogen

Ca gaz incolor, adevărul este că atunci când vorbim despre hidrogen, de obicei folosim termeni foarte coloranți pentru a-l exprima. Mulți dintre voi vor fi auzit de verde hidrogen, gri, albastru etc. Culoarea atribuită hidrogenului nu este altceva decât o etichetă care este utilizată pentru a-l clasifica în funcție de originea sa și de cantitatea de dioxid de carbon eliberată în timpul producției sale. Cu alte cuvinte, o modalitate ușoară de a înțelege cât de „curată” este:

• Hidrogen brun: Se obține prin gazificarea cărbunelui și în timpul procesului de producție se eliberează dioxid de carbon. Uneori se numește hidrogen negru.
• Hidrogen gri: obținut din reformarea gazelor naturale. În prezent, este cea mai abundentă și mai ieftină producție, deși costul este de așteptat să crească datorită prețului drepturilor de emisie de dioxid de carbon. Producția de 1 tonă de cenușă H2 va emite 9-12 tone de CO2.
• Hidrogen albastru: De asemenea, este produs prin reformarea gazelor naturale, diferența este că o parte sau toate emisiile de CO2 sunt evitate prin sistemul de captare a carbonului. Mai târziu, acest dioxid de carbon poate fi folosit pentru a produce combustibili sintetici, de exemplu.
• Hidrogen verde: Se obține prin electrolizarea apei folosind electricitate din surse regenerabile de energie. Este cel mai scump, dar pe măsură ce scade costul energiei regenerabile și al electrolizatoarelor, se așteaptă ca prețul acestuia să scadă treptat. Un alt tip de hidrogen verde este produs din biogaz folosind deșeuri de animale, agricole și / sau municipale.

De fapt, procesul de producție a hidrogenului verde nu este deloc complicat: electroliza folosește pur și simplu curent electric pentru a descompune apa (H2O) în oxigen (O2) și hidrogen (H2). Adevărata provocare este competitivitatea, care necesită multă energie electrică regenerabilă ieftină (care este mai mult sau mai puțin fixată) și o tehnologie eficientă și scalabilă a celulelor de electroliză.

Utilizări de hidrogen verde

În teorie, una dintre cele mai eficiente modalități de decarbonizare a economiei este încercarea de electrificare a întregului sistem energetic. Cu toate acestea, pentru moment, bateriile și tehnologiile electrice nu sunt fezabile, în funcție de aplicație. În multe dintre ele, hidrogenul verde poate înlocui combustibilii fosili, deși nu toate sunt atât de mature sau simple:

În schimb, utilizați hidrogen maro și gri. Primul pas ar trebui să fie înlocuirea întregului hidrogen fosil utilizat în prezent în industrie, utilizarea tehnologiilor dezvoltate și reducerea costurilor. Provocarea nu este mică: cererea globală de hidrogen din producția de energie electrică va consuma 3.600 TWh, mai mult decât producția anuală totală de energie electrică a UE. Acestea sunt principalele utilizări ale hidrogenului verde:

• Industria grea. Consumatorii mari de oțel, ciment, companii chimice și alți combustibili fosili nu sunt ușor accesibile sau direct fezabile.
• Magazin de energie. Aceasta este, fără îndoială, una dintre cele mai promițătoare aplicații pentru hidrogen: ca sistem sezonier de stocare a energiei. Odată cu popularitatea crescândă a energiei regenerabile, vom constata că costul energiei electrice este cu adevărat ieftin și va exista chiar un surplus, deoarece nu există unde să o consumăm. Aici va intra în joc hidrogenul, care poate fi produs ieftin și apoi utilizat la cerere pentru orice aplicație, fie că este vorba de generarea de energie electrică sau orice altă aplicație.
• Transport. Transportul este, fără îndoială, o altă dintre cele mai promițătoare aplicații ale hidrogenului. În transportul ușor de astăzi, bateriile câștigă competiția, dar unii producători (în special Japonia) continuă să-și dezvolte modelele cu pilă de combustibil, iar rezultatele sunt din ce în ce mai promițătoare.
• Incalzi. Încălzirea internă și industrială este un sector care nu poate fi întotdeauna electrificat (pompele de căldură nu sunt întotdeauna o opțiune), iar hidrogenul poate fi o soluție parțială. În plus, infrastructura existentă (cum ar fi rețelele de gaze naturale) poate fi utilizată pentru a crește cererea. De fapt, amestecul de până la 20% din volum de hidrogen într-o rețea existentă de gaze naturale necesită modificări minime ale rețelei sau dispozitivelor utilizatorului final.

Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre hidrogenul verde și aplicațiile sale.