Zeleni vodik je oblika vodika, proizvedena s postopkom, imenovanim elektroliza vode, ki uporablja električno energijo iz obnovljivih virov, kot sta sončna ali vetrna energija. Ta tehnologija velja za obetavno alternativo fosilnim gorivom, saj je proizvodnja zelenega vodika skoraj brez ogljika. Vendar pa obstajajo nekateri težave z zelenim vodikom to je treba upoštevati, da ga obravnavamo kot uradno alternativo fosilnim gorivom.
V tem članku vam bomo povedali o glavnih težavah zelenega vodika, njegovih značilnostih, prednostih in slabostih.
Kazalo
proizvodnjo zelenega vodika
Vodik ima sposobnost shranjevanja energije, ki jo je mogoče uporabiti, ko je to potrebno. To ni nič novega. Toda vodik ni sam na Zemlji. Vedno je vezan na druge molekule, da tvori elemente. Najenostavnejši: voda in njena znana molekulska formula H2O. Dva vodikova atoma sta vezana na en kisik.
Najdemo pa ga tudi v fosilnih gorivih, kot sta metan ali utekočinjena nafta. V tem trenutku, 99 % vodika v Španiji prihaja iz teh fosilov. Po podatkih Mednarodne agencije za energijo globalna nabava vodika vsako leto ustvari približno 900 milijonov ton emisij ogljikovega dioksida.
Za zbiranje vodika iz čiste surovine, kot je voda, je treba nanjo uporabiti električni tok, da ločimo njene elemente in ohranimo vodik izoliran. Če električna energija, uporabljena v procesu elektrolize, prihaja iz obnovljivih virov, kot so sončne celice ali vetrnice, se imenuje zeleni vodik. S sproščanjem shranjene energije ne oddaja toplogrednih plinov. Kot taka v dobri veri obravnava podnebno krizo.
shranjevanje energije
Če se električna energija, proizvedena v fotovoltaičnih parkih ali vetrnih turbinah, uporabi za proizvodnjo vodika, ločenega od vode, bo ta deloval kot gorivo. Z drugimi besedami, ta energija (elektrika) se ne izgubi ali porabi, ko se proizvede: vodik se nato lahko sprosti skozi motorje, stroje ali baterije s pravo tehnologijo.
Na ministrstvu za ekološki prehod poudarjajo, da bo njegova vloga sezonskega skladiščenja ključna, če upoštevamo uporabo presežkov obnovljive energije v vse bolj obnovljivem elektroenergetskem sistemu. To bo ena od rešitev za obvladovanje proizvodnje električne energije v času kroničnega pomanjkanja obnovljivih virov.
Težave z zelenim vodikom
Težava mora biti v stroških in težavnosti proizvodnje. Prvič, čeprav je vodik eden najpogostejših elementov na Zemlji, ni zlahka dostopen, ker ga v naravi ne najdemo izoliranega, temveč proizvaja se iz drugih snovi, ki vsebujejo vodik, kot so voda, premog in zemeljski plin. Idealen način za njegovo proizvodnjo bi bil, da bi ga pridobili neposredno iz vode (ki je prisotna na 70% zemeljske površine) s postopkom, imenovanim elektroliza, ki je sestavljen iz razgradnje molekul vode (H2O), razgrajenih v kisik (O2). in vodik (H2).
Vendar je to običajno drag proces, ki zahteva veliko električne energije (v večini primerov ne iz obnovljivih virov) za napajanje elektrolizatorjev. Zaradi težav pri pridobivanju 100 % čistega vodika so proizvajalci razvrstili nastale izdelke glede na njihovo trajnostno vrednost. Tako je sivi vodik, ki je trenutno najbolj razširjen, okolju najmanj prijazen, saj za njegovo proizvodnjo še naprej potrebujemo fosilna goriva.
Kot alternativa "modri ali nizkoogljični vodik" še vedno potrebuje fosilna goriva, vendar oddaja manj ogljika, ker se odstrani s postopkom, znanim kot "zajem in shranjevanje". Najbolj zelena možnost je "zeleni vodik", proizveden iz obnovljive energije, 100-odstotno trajnostna alternativa, vendar najmanj pogosta na trgu.
Koliko stane proizvodnja vodika?
Raziskava, ki je bila nedavno objavljena v specializirani reviji Nature Energy, je želela kvantificirati stroške proizvodnje vodika iz električne energije (z elektrolizo), da bi ugotovili, ali je to komercialno sprejemljiva alternativa. Da bi to naredili, so raziskovalci zbrali podatke o stroških in cenah vodika ter jih primerjali s cenami električne energije na veleprodajnem trgu in celoletnimi podatki o proizvodnji vetrne energije v Nemčiji in ZDA.
Ugotovil je, da hibridni sistem (pridobivanje vodika iz obnovljive energije, običajno vetra ali sonca) lahko bi bila dobičkonosna že od 3,23 evra za kilogram. Vendar ista študija ugotavlja, da stroški elektrolizatorjev dramatično padajo, kar bi lahko znatno zmanjšalo stroške proizvodnje vodika iz obnovljivih virov, kar predstavlja "celo desetletje in pol" v smislu energetske trajnosti.
Pravzaprav je po besedah Javierja Braya, predsednika španskega združenja za vodikovo energijo, to že povsem izvedljivo. Elektroliza je druga metoda na svetu za proizvodnjo vodika v industrijskem obsegu. Poleg tega je to čista metoda in njeni stroški so neposredno sorazmerni z električno energijo, porabljeno pri njeni proizvodnji. Za strokovnjaka, vrednosti nižje od 2,5 centa na kWh nam dajo cene približno 2,5 evra na kilogram, zaradi česar je izvedljiva rešitev za dekarbonizacijo sektorjev, kot so industrija, promet ali energetika.
Prednost
Čeprav se ga trenutno najmanj proizvaja na trgu, ima velike prednosti, ki se skrivajo v njegovem velikem potencialu:
- zmanjšanje emisij: Proizvodnja in uporaba zelenega vodika ne izpušča ogljikovega dioksida ali drugih lokalnih onesnaževal, kar neposredno prispeva k zmanjšanju izpustov toplogrednih plinov in pomaga v boju proti podnebnim spremembam.
- Učinkovito shranjevanje energije: Zeleni vodik je mogoče preprosto shraniti, zaradi česar je privlačna rešitev za shranjevanje obnovljive energije v času, ko je povpraševanje nizko in je proizvodnja visoka.
- številne aplikacije: Uporablja se lahko za pogon električnih vozil na gorivne celice, kot gorivo za električne generatorje v industriji in kot surovina pri proizvodnji kemikalij in gnojil.
- Energijska neodvisnost: Ker se za svojo proizvodnjo zanaša na obnovljive vire energije, zeleni vodik zmanjšuje odvisnost od uvoženih fosilnih goriv in nihanja cen, povezana s temi neobnovljivimi viri.
- Čisto gorivo za industrijo: Zeleni vodik ponuja čisto in trajnostno možnost goriva za industrijo, s čimer zmanjša vpliv na okolje in prispeva k prehodu na nizkoogljično gospodarstvo.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o težavah zelenega vodika, njegovih značilnostih in prednostih, ki jih ima.