Žalias vandenilis: ateities energijos tiekėjas?

Žalias vandenilis: ateities energijos tiekėjas?

„Žaliojo“ vandenilio
Plačiai paplitusi prielaida, kad vandenilis gali atlikti lemiamą vaidmenį tiekiant atsinaujinančią energiją ateityje. Terminas „žalias vandenilis“ reiškia vandenilį, kurį sukuria atsinaujinančios energijos, naudojant elektrolizę (procesą, kuriame vanduo padalijamas į vandenilį ir deguonį). Į šį metodą žiūrima kaip į žalią, nes jo gamyboje neišmesta kenksmingų šiltnamio efektą sukeliančių dujų.

Kas yra žalias vandenilis?

apibrėžimas ir gamyba

Vandenilio pilkos spalvos, mėlynos arba žalios raiškos ir anglies dioksido išmetimo spalvos jo gamyboje. Žalias vandenilis gaunamas tik iš atsinaujinančios energijos, daugiausia iš vėjo ar saulės energijos. Remiantis gamybos veiksnys yra vandens elektrolizė, t. Y. Vandens (H2O) padalijimas į jo komponentus vandenilio (H2) ir deguonies (O2).

Priešingai, yra pilkas arba mėlynas vandenilis. Gaminant pilką vandenilį, sukuriamas didelis CO2 kiekis, nes jis daugiausia gaunamas iš iškastinio kuro, tokio kaip gamtinės dujos. Mėlynasis vandenilis taip pat pagamintas iš gamtinių dujų, tačiau gautas CO2 yra atskirtas ir taupomas (anglies gaudymas ir laikymas, CCS), o tai sumažina poveikį aplinkai.

Žaliojo vandenilio pritaikymas

Žalias vandenilis gali būti naudojamas įvairiais būdais: pramonėje, kaip degalai transporto sektoriuje arba šilumos ir energijos gamybai pastatuose. Pramonėje žalias vandenilis gali pakeisti iškastinį kurą, pavyzdžiui, plieno gamyboje. Transporto sektoriuje degalų elementai, naudojantys vandenilį, gali vairuoti elektromobilius, ypač tose vietose, kur sunku naudoti akumuliatorių, pavyzdžiui, sunkiųjų prekių eismą ar orlaivius. Pastatų sektoriuje vandenilis gali būti naudojamas šilumos siurbliams palaikyti arba deginant šilumai ir elektrai gaminti.

Žaliojo vandenilio potencialas

Žaliojo vandenilio pranašumai yra įvairūs ir eina kartu su visuotiniais tikslais - sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį ir skatinti atsinaujinančią energiją.

Energijos kaupimas ir transportas

Žalias vandenilis gali būti energijos kaupimo forma ir kaip energijos perdavimo terpė, o tai yra pranašumas didelės atsinaujinančios gamybos metu. Jei gaminama daugiau atsinaujinančių energijos, nei reikia (pavyzdžiui, vėjo dienomis), šis energijos perteklius gali būti naudojama veiksminga elektrolizė. Gamintą vandenilią galima išsaugoti ir naudoti vėliau, jei energijos poreikis yra didesnis nei gamybos.

CO2 išmetimo sumažinimas

Didelis žaliojo vandenilio pranašumas yra jo potencialus sugebėjimas sumažinti CO2 išmetimą. Kadangi gamybos elektrolizė atliekama tik su atsinaujinančiomis energijomis, kenksmingų CO2 išmetimai nesukuriami. Tai ypač svarbu sunkiojoje pramonėje ir eismo sektoriuje, nes šios sritys šiuo metu labai priklauso nuo iškastinio kuro.

Žaliojo vandenilio iššūkiai

Nors žaliojo vandenilio potencialas yra labai atpažįstamas, vis dar yra daugybė iššūkių, kuriuos reikia įvaldyti.

Didelės išlaidos ir ekonomika

Šiuo metu žalias vandenilis yra brangesnis nei pilkas arba mėlynas vandenilis. Tai daugiausia dėl didelių energijos poreikių ir didelių elektrolizės sistemų investavimo išlaidų. Todėl norint nustatyti efektyvumą padidinančias priemones, reikia toliau optimizuoti ir patobulinti elektrolizės technologiją.

infrastruktūros iššūkiai

Be to, infrastruktūros iššūkiai taip pat reiškia didelę kliūtį. Norint, kad būtų galima naudoti žalią vandenilį dideliu mastu, reikia sukurti ir išplėsti tinkamas transportavimo ir laikymo galimybes. Šiuo metu infrastruktūra paprastai yra skirta gamtinėms dujoms, todėl turi būti techniškai pritaikyta.

fazit

Žalias vandenilis yra jaudinantis laukas energetikos sektoriuje, kuris turi didelį potencialą, tačiau taip pat susiduria su daugybe iššūkių. Nors žaliasis vandenilis yra perspektyvus sprendimas, kaip sumažinti CO2 išmetimą į pramonines zonas, kurias kitaip sunku dekarbonizuoti, pavyzdžiui, plieno ar chemijos pramonei, didelės išlaidos, technologiniai ir infrastruktūros iššūkiai vis dar yra kliūtys, kurias reikia įveikti. „Green“ vandenilis šiuo metu yra laikomas atsinaujinančios energijos papildymu, tačiau ateityje gali atlikti lemiamą vaidmenį įgyvendinant klimato tikslus, kuriais siekiama apriboti globalų atšilimą.