Зелен водород: енергиен доставчик на бъдещето?

Зелен водород: енергиен доставчик на бъдещето?

в „зеления“ водород
Широко разпространено предположение е, че водородът има потенциала да играе решаваща роля в доставките на възобновяема енергия в бъдеще. Терминът „зелен водород“ се отнася до водород, произведен от възобновяема енергия чрез електролиза (процес, който разделя водата на водород и кислород). Този метод се счита за екологичен, тъй като по време на производството му не се отделят вредни парникови газове.

Какво е зелен водород?

Определение и производство

Цветовете на водорода – сиво, синьо или зелено – показват въглеродния диоксид, отделян по време на производството му. Зеленият водород се произвежда изключително от възобновяема енергия, обикновено вятърна или слънчева енергия. Решаващият фактор при производството е електролизата на водата, т.е. разделянето на водата (H2O) на нейните компоненти водород (H2) и кислород (O2).

За разлика от тях има сив или син водород. Производството на сив водород произвежда големи количества CO2, тъй като той се получава главно от изкопаеми горива като природен газ. Синият водород също се произвежда от природен газ, но полученият CO2 се улавя и съхранява (Carbon Capture and Storage, CCS), намалявайки въздействието му върху околната среда.

Приложения на зеления водород

Зеленият водород може да се използва по много начини: в промишлеността, като гориво в транспортния сектор или за генериране на топлина и електричество в сгради. В промишлеността зеленият водород може да замени изкопаемите горива, например при производството на стомана. В транспортния сектор горивните клетки, които използват водород, могат да захранват електрически автомобили, особено в райони, където използването на батерии е трудно, като тежкотоварен транспорт или самолети. В строителния сектор водородът може да се използва за поддържане на термопомпи или чрез изгаряне за генериране на топлина и електричество.

Потенциал на зеления водород

Ползите от зеления водород са много и вървят ръка за ръка с глобалните цели за намаляване на емисиите и насърчаване на възобновяемата енергия.

Съхранение и транспорт на енергия

Зеленият водород може да служи като форма за съхранение на енергия и като средство за предаване на енергия, което е полезно във времена на високо производство на възобновяеми източници. Когато се произвежда повече възобновяема енергия, отколкото е необходимо (например във ветровити дни), този излишък на енергия може да се използва за извършване на ефективна електролиза. Произведеният водород може да се съхранява и използва на по-късна дата, когато търсенето на енергия е по-голямо от производството.

Намаляване на емисиите на CO2

Основно предимство на зеления водород е потенциалната му способност да намалява емисиите на CO2. Тъй като електролизата за производство се извършва изключително с възобновяема енергия, не се генерират вредни емисии на CO2. Това е особено важно в тежката промишленост и транспортния сектор, тъй като тези области в момента са силно зависими от изкопаемите горива.

Предизвикателствата на зеления водород

Въпреки че потенциалът на зеления водород е високо признат, все още има много предизвикателства, които трябва да бъдат преодолени.

Висока цена и икономическа ефективност

Зеленият водород в момента е по-скъп от сивия или синия водород. Това се дължи главно на високите енергийни изисквания и високите инвестиционни разходи за електролизните системи. Следователно е необходимо допълнително да се оптимизира и усъвършенства технологията за електролиза, за да се идентифицират мерки, които повишават ефективността.

Инфраструктурни предизвикателства

Инфраструктурните предизвикателства също представляват голямо препятствие. За да може да се използва зелен водород в голям мащаб, трябва да се разработят и разширят подходящи възможности за транспорт и съхранение. В момента инфраструктурата е предназначена предимно за природен газ и следователно трябва да бъде технически адаптирана.

Заключение

Зеленият водород е вълнуващо поле в енергийната индустрия, което има голям потенциал, но също така е изправено пред много предизвикателства. Въпреки че зеленият водород представлява обещаващо решение за намаляване на емисиите на CO2 в промишлени сектори, които иначе са трудни за декарбонизация, като стоманодобивната или химическата промишленост, високите разходи, технологичните и инфраструктурните предизвикателства все още са препятствия, които трябва да бъдат преодолени. Зеленият водород, макар и в момента да се разглежда като допълнение към възобновяемата енергия, може да играе решаваща роля в бъдеще за постигане на климатичните цели, насочени към ограничаване на глобалното затопляне.