Zaļais ūdeņradis: nākotnes enerģijas piegādātājs?

Zaļais ūdeņradis: nākotnes enerģijas piegādātājs?

“Zaļajā” ūdeņradī
Plaši izplatīts pieņēmums ir tāds, ka ūdeņradim ir potenciāls nākotnē spēlēt būtisku lomu atjaunojamās enerģijas piegādi. Termins “zaļais ūdeņradis” attiecas uz ūdeņradi, ko ražo atjaunojamā enerģija, izmantojot elektrolīzi (process, kas ūdeni sadala ūdeņradī un skābeklī). Šī metode tiek uzskatīta par zaļu, jo tās ražošanas laikā netiek izstarotas kaitīgas siltumnīcefekta gāzes.

Kas ir zaļais ūdeņradis?

Definīcija un ražošana

Ūdeņraža krāsas - pelēkas, zilas vai zaļas krāsas - norāda oglekļa dioksīdu, kas izstarots tā ražošanas laikā. Zaļais ūdeņradis tiek ražots tikai no atjaunojamās enerģijas, parasti vēja vai saules enerģijas. Izšķirošais faktors ražošanā ir ūdens elektrolīze, t.i., ūdens (H2O) sadalīšana tā komponentu ūdeņraža (H2) un skābekļa (O2) komponentos.

Turpretī ir pelēks vai zils ūdeņradis. Pelēkā ūdeņraža ražošana rada lielu daudzumu CO2, jo to galvenokārt iegūst no fosilā kurināmā, piemēram, dabasgāzes. Zilais ūdeņradis ir izgatavots arī no dabasgāzes, bet iegūtais CO2 tiek notverts un uzglabāts (oglekļa uztveršana un uzglabāšana, CCS), samazinot tā ietekmi uz vidi.

Zaļā ūdeņraža pielietojums

Zaļo ūdeņradi var izmantot daudzos veidos: rūpniecībā kā degvielu transporta nozarē vai siltuma un elektrības ģenerēšanai ēkās. Rūpniecībā zaļais ūdeņradis var aizstāt fosilo degvielu, piemēram, tērauda ražošanā. Transportēšanas nozarē degvielas šūnas, kas izmanto ūdeņradi, var darbināt elektromobiļus, īpaši vietās, kur akumulatora lietošana ir sarežģīta, piemēram, lieljaudas transports vai lidmašīnas. Ēku sektorā ūdeņradi var izmantot, lai atbalstītu siltumsūkņus vai izmantotu caur sadegšanu, lai radītu siltumu un elektrību.

Zaļā ūdeņraža potenciāls

Zaļā ūdeņraža priekšrocības ir daudz, un tas iet roku rokā ar globālajiem mērķiem - samazināt emisijas un veicināt atjaunojamo enerģiju.

Enerģijas uzkrāšana un transports

Zaļais ūdeņradis var kalpot kā enerģijas uzkrāšanas veids un kā enerģijas pārraides līdzeklis, kas ir izdevīgs augstas atjaunojamās ražošanas laikā. Kad tiek ražota vairāk atjaunojamās enerģijas, nekā nepieciešams (piemēram, vējainā dienās), šo lieko enerģiju var izmantot efektīvas elektrolīzes veikšanai. Izgatavoto ūdeņradi var uzglabāt un izmantot vēlāk, kad enerģijas pieprasījums ir lielāks nekā ražošana.

CO2 emisiju samazināšana

Galvenā zaļā ūdeņraža priekšrocība ir tā potenciālā spēja samazināt CO2 emisijas. Tā kā ražošanas elektrolīze tiek veikta tikai ar atjaunojamām enerģijām, netiek radītas kaitīgas CO2 emisijas. Tas ir īpaši svarīgi smagajā rūpniecībā un transporta nozarē, jo šīs teritorijas šobrīd ir ļoti atkarīgas no fosilā kurināmā.

Zaļā ūdeņraža izaicinājumi

Lai arī zaļā ūdeņraža potenciāls ir ļoti atzīts, joprojām ir daudz izaicinājumu, kas jāpārvar.

Augstas izmaksas un ekonomiskā efektivitāte

Zaļais ūdeņradis pašlaik ir dārgāks nekā pelēks vai zils ūdeņradis. Tas galvenokārt ir saistīts ar augstās enerģijas prasībām un augstajām investīciju izmaksām elektrolīzes sistēmām. Tāpēc ir nepieciešams vēl vairāk optimizēt un pilnveidot elektrolīzes tehnoloģiju, lai identificētu pasākumus, kas palielina efektivitāti.

Infrastruktūras izaicinājumi

Infrastruktūras problēmas ir arī būtisks šķērslis. Lai plašā mērogā varētu izmantot zaļo ūdeņradi, jāizstrādā un jāpaplašina piemērotas transporta un uzglabāšanas iespējas. Pašlaik infrastruktūra galvenokārt ir paredzēta dabasgāzei, un tāpēc tā ir tehniski jāpielāgo.

Secinājums

Zaļais ūdeņradis ir aizraujošs joma enerģētikas nozarē, kurai ir liels potenciāls, bet arī saskaras ar daudziem izaicinājumiem. Kaut arī zaļais ūdeņradis ir daudzsološs risinājums, lai samazinātu CO2 emisijas rūpniecības nozarēs, kuras citādi ir grūti dekarbonizēt, piemēram, tērauda vai ķīmiskās rūpniecības nozares, augstās izmaksas, tehnoloģiskās un infrastruktūras problēmas joprojām ir šķēršļi, kas jāpārvar. Zaļajam ūdeņradim, kaut arī šobrīd tiek uzskatīts par atjaunojamās enerģijas papildinājumu, nākotnē varētu būt izšķiroša loma klimata mērķu sasniegšanā, kuru mērķis ir ierobežot globālo sasilšanu.