Zelený vodík je forma vodíka vyrábaná procesom nazývaným elektrolýza vody, ktorý využíva elektrinu z obnoviteľných zdrojov, ako je solárna alebo veterná energia. Táto technológia sa považuje za sľubnú alternatívu k fosílnym palivám, keďže výroba zeleného vodíka je prakticky bez uhlíka. Sú však aj také problémy so zeleným vodíkom to treba vziať do úvahy, aby sme ho považovali za oficiálnu alternatívu k fosílnym palivám.
V tomto článku vám povieme o hlavných problémoch zeleného vodíka, jeho vlastnostiach, výhodách a nevýhodách.
produkcia zeleného vodíka
Vodík má schopnosť akumulovať energiu, ktorú možno v prípade potreby využiť. Nie je to nič nové. Vodík však nie je na Zemi sám. Vždy je pripojený k iným molekulám, aby vytvoril prvky. Najjednoduchšie: voda a jej dobre známy molekulový vzorec H2O. Dva atómy vodíka sú viazané na jeden kyslík.
Ale nachádza sa aj vo fosílnych palivách, ako je metán alebo skvapalnená ropa. Práve teraz, 99 % vodíka v Španielsku pochádza z týchto fosílií. Podľa Medzinárodnej energetickej agentúry vyprodukuje globálne obstarávanie vodíka každý rok okolo 900 miliónov ton emisií oxidu uhličitého.
Na zhromažďovanie vodíka z čistej suroviny, ako je voda, je potrebné použiť elektrický prúd, aby sa oddelili jeho prvky a vodík zostal izolovaný. Ak elektrina použitá v procese elektrolýzy pochádza z obnoviteľných zdrojov, ako sú solárne panely alebo veterné mlyny, nazýva sa to zelený vodík. Uvoľňovaním nahromadenej energie nevypúšťa skleníkové plyny. Ako taký rieši klimatickú krízu v dobrej viere.
skladovanie energie
Ak sa elektrina vyrobená vo fotovoltaických parkoch alebo veterných turbínach použije na výrobu vodíka oddeleného od vody, bude to fungovať ako palivo. Inými slovami, táto energia (elektrina) sa nestráca ani nevyužíva, keď sa vyrába: vodík sa potom môže uvoľňovať prostredníctvom motorov, strojov alebo batérií so správnou technológiou.
Ministerstvo pre ekologickú transformáciu zdôrazňuje, že jeho úloha ako sezónneho skladovania bude kľúčová, berúc do úvahy využitie prebytočnej obnoviteľnej energie v čoraz viac obnoviteľnej elektrickej sústave. Bude to jedno z riešení, ako riadiť výrobu elektriny, keď je obnoviteľných zdrojov chronický nedostatok.
Problémy so zeleným vodíkom
Problémom musia byť náklady a náročnosť výroby. Po prvé, hoci je vodík jedným z najrozšírenejších prvkov na Zemi, nie je ľahko dostupný, pretože sa v prírode nenachádza izolovane, ale skôr vyrába sa z iných látok, ktoré obsahujú vodík, ako je voda, uhlie a zemný plyn. Ideálnym spôsobom jeho výroby by bolo získavať ho priamo z vody (ktorá je prítomná na 70 % zemského povrchu) procesom nazývaným elektrolýza, ktorý spočíva v rozklade molekúl vody (H2O), rozložených na kyslík (O2 ). a vodík (H2).
Toto je však zvyčajne nákladný proces, ktorý vyžaduje veľa elektriny (vo väčšine prípadov nie z obnoviteľných zdrojov) na napájanie elektrolyzérov. Ťažkosti pri získavaní 100 % čistého vodíka viedli výrobcov k tomu, aby výsledné produkty klasifikovali podľa ich udržateľnej hodnoty. Sivý vodík, ktorý je v súčasnosti najpoužívanejší, je teda najmenej ekologický, keďže jeho výroba si naďalej vyžaduje fosílne palivá.
Alternatívou je, že „modrý alebo nízkouhlíkový vodík“ stále vyžaduje fosílne palivá, ale emituje menej uhlíka, pretože sa odstraňuje procesom známym ako „zachytávanie a skladovanie“. Najzelenšou možnosťou je „zelený vodík“ vyrobený z obnoviteľnej energie, 100% udržateľná alternatíva, ale najmenej bežná na trhu.
Koľko stojí výroba vodíka?
Výskum nedávno publikovaný v špecializovanom časopise Nature Energy si dal za cieľ vyčísliť náklady na výrobu vodíka z elektriny (prostredníctvom elektrolýzy), aby sa zistilo, či ide o komerčne životaschopnú alternatívu. Na tento účel výskumníci zozbierali údaje o nákladoch a cenách vodíka a porovnali ich s cenami elektriny na veľkoobchodnom trhu a celoročnými údajmi o výrobe veternej energie v Nemecku a Spojených štátoch.
Dospel k záveru, že hybridný systém (generujúci vodík z obnoviteľnej energie, zvyčajne veternej alebo solárnej) rentabilné by to mohlo byť od 3,23 eura za kilogram. Tá istá štúdia však poznamenáva, že náklady na elektrolyzéry dramaticky klesajú, čo by mohlo výrazne znížiť náklady na výrobu vodíka z obnoviteľných zdrojov, čo predstavuje z hľadiska energetickej udržateľnosti „celú dekádu a pol“.
V skutočnosti je to podľa Javiera Braya, prezidenta Španielskeho združenia pre vodíkovú energiu, už plne realizovateľné. Elektrolýza je druhým spôsobom výroby vodíka na svete v priemyselnom meradle. Okrem toho je to čistá metóda a jej cena je priamo úmerná spotrebe elektriny pri jej výrobe. pre odborníka, hodnoty nižšie ako 2,5 centa za kWh nám dávajú ceny okolo 2,5 eura za kilogram, čo z neho robí životaschopné riešenie pre dekarbonizáciu sektorov ako je priemysel, doprava alebo energetika.
Výhoda
Hoci sa v súčasnosti vyrába najmenej na trhu, má veľké výhody, ktoré spočívajú v jeho veľkom potenciáli:
- zníženie emisií: Pri výrobe a používaní zeleného vodíka nevzniká oxid uhličitý ani iné lokálne znečisťujúce látky, čo priamo prispieva k znižovaniu emisií skleníkových plynov a pomáha v boji proti klimatickým zmenám.
- Efektívne skladovanie energie: Zelený vodík sa dá ľahko skladovať, čo z neho robí atraktívne riešenie na skladovanie obnoviteľnej energie v časoch, keď je dopyt nízky a výroba je vysoká.
- početné aplikácie: Môže byť použitý na pohon elektrických vozidiel s palivovými článkami, ako palivo pre elektrické generátory v priemysle a ako surovina pri výrobe chemikálií a hnojív.
- Energetická nezávislosť: Tým, že sa zelený vodík pri jeho výrobe spolieha na obnoviteľné zdroje energie, znižuje závislosť na dovážaných fosílnych palivách a kolísanie cien spojené s týmito neobnoviteľnými zdrojmi.
- Čisté palivo pre priemysel: Zelený vodík ponúka čisté a udržateľné palivo pre priemysel, čím znižuje jeho vplyv na životné prostredie a prispieva k prechodu na nízkouhlíkové hospodárstvo.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o problémoch zeleného vodíka, jeho vlastnostiach a výhodách, ktoré má.