Zielony wodór: dostawca energii w przyszłości?

Zielony wodór: dostawca energii w przyszłości?

w „zielonym” wodorze
Powszechnym założeniem jest to, że wodór może odgrywać kluczową rolę w dostarczaniu energii odnawialnych w przyszłości. Termin „zielony wodór” odnosi się do wodoru, który jest wytwarzany przez energie odnawialne za pomocą elektrolizy (proces, w którym woda jest podzielona na wodór i tlen). Ta metoda jest postrzegana jako zielona, ​​ponieważ w jej produkcji nie emitują szkodliwych gazów cieplarnianych.

Co to jest zielony wodór?

Definicja i produkcja

Kolory szarej, niebieskiego lub zielonego odręki do emisji dwutlenku węgla w jego produkcji. Zielony wodór uzyskuje się wyłącznie z energii odnawialnych, głównie z wiatru lub energii słonecznej. Decydującym czynnikiem w produkcji jest elektroliza wody, tj. Podział wody (H2O) na jej składniki wodoru (H2) i tlenu (O2).

Natomiast istnieje szary lub niebieski wodór. Podczas wytwarzania szarego wodoru tworzone są duże ilości CO2, ponieważ jest on uzyskany głównie z paliw kopalnych, takich jak gaz ziemny. Niebieski wodór jest również wykonany z gazu ziemnego, ale powstały CO2 jest oddzielony i zapisywany (przechwytywanie i magazynowanie węgla, CCS), co zmniejsza wpływ na środowisko.

Zastosowania zielonego wodoru

Zielony wodór może być stosowany na wiele sposobów: w przemyśle, jako paliwo w sektorze transportowym lub do wytwarzania ciepła i energii w budynkach. W przemyśle zielony wodór może zastąpić paliwa kopalne, na przykład w produkcji stali. W sektorze transportowym ogniwa paliwowe, które używają wodoru, mogą prowadzić samochody elektryczne, szczególnie w obszarach, w których zużycie baterii jest trudne, takie jak ruch ciężkie lub samoloty. W sektorze budynku wodór może być używany do obsługi pomp ciepła lub jest wykorzystywany do wytwarzania ciepła i energii elektrycznej przez spalanie.

Potencjał zielonego wodoru

Zalety zielonego wodoru są zróżnicowane i idą w parze z globalnymi celami zmniejszania emisji i promowania energii odnawialnych.

magazynowanie energii i transport

Zielony wodór może służyć jako forma magazynowania energii i jako medium transmisji energii, co jest zaletą w czasach wysokiej produkcji odnawialnej. Jeśli wytwarzane są więcej energii odnawialnych, niż jest to potrzebne (na przykład w dni ciężko wiatru), tę nadmiar energii można zastosować skuteczną elektrolizę. Wytworzony wodór można zapisać i wykorzystać w późniejszym terminie, jeśli potrzeba energii jest wyższa niż produkcja.

Redukcja emisji CO2

Dużą zaletą zielonego wodoru jest jego potencjalna zdolność do zmniejszania emisji CO2. Ponieważ elektroliza produkcji odbywa się wyłącznie z energią odnawialną, nie generuje się szkodliwych emisji CO2. Jest to szczególnie ważne w przemyśle ciężkim i w sektorze ruchu, ponieważ obszary te są obecnie silnie zależne od paliw kopalnych.

Wyzwania zielonego wodoru

Chociaż potencjał zielonego wodoru jest wysoce rozpoznawany, wciąż istnieje wiele wyzwań, które należy opanować.

Wysokie koszty i ekonomia

Obecnie zielony wodór jest droższy niż szary lub niebieski wodór. Wynika to głównie z wysokich wymagań energetycznych i wysokich kosztów inwestycyjnych systemów elektrolizy. Dlatego konieczne jest dalsza optymalizacja i udoskonalenie technologii elektrolizy w celu zidentyfikowania miar powodujących wydajność.

Wyzwania infrastrukturalne

Ponadto wyzwania infrastrukturalne stanowią również poważną przeszkodę. Aby móc używać zielonego wodoru na dużą skalę, należy opracować i rozszerzyć odpowiednie opcje transportu i magazynowania. Obecnie infrastruktura jest zwykle zaprojektowana do gazu ziemnego i dlatego musi być technicznie dostosowana.

fazit

Zielony wodór jest ekscytującym dziedziną w sektorze energetycznym, która ma duży potencjał, ale stoi również przed wieloma wyzwaniami. Podczas gdy zielony wodór stanowi obiecujące rozwiązanie zmniejszenia emisji CO2 na obszary przemysłowe, które w innym przypadku są trudne do dekarbonizacji, takie jak przemysł stalowy lub chemiczny, wysokie koszty, wyzwania technologiczne i infrastrukturalne są nadal przeszkodami, które należy pokonać. Zielony wodór jest obecnie uważany za uzupełnienie energii odnawialnych, ale może odgrywać kluczową rolę we wdrażaniu celów klimatycznych w przyszłości, które mają na celu ograniczenie globalnego ocieplenia.