Grønt hydrogen: Et alternativ som reduserer utslipp og bryr seg om planeten vår

Kilde: iberdrola.com

Dekarbonisering av planeten er et av målene som land rundt om i verden har satt for 2050. For å oppnå dette er dekarbonisering av produksjonen av et element som hydrogen, som gir opphav til grønt hydrogen, en av nøklene, da dette for tiden er ansvarlig for mer enn 2% av det totale globaleCO2utslipp. Finn ut hvordan dette oppnås og hvilken innvirkning det vil ha de neste tiårene.

Vår livsstil trenger en økende mengde watt for å fungere. De siste estimatene fra International Energy Agency (IEA), publisert i slutten av 2019, spår detdet globale energibehovet vil øke med mellom 25% og 30% innen 2040,som i en økonomi avhengig av kull og olje vil bety mer CO2, forverrer klimaendringene. Dekarbonisering av planeten antyder imidlertid en annen verden i 2050: en som er mer tilgjengelig, effektiv og bærekraftig og drevet avrene energierslik som grønt hydrogen.

HVA ER GRØNT VÆSKE OG HVORDAN FÅR DET?

Denne teknologien er basert pågenerering av hydrogen - et universelt, lett og svært reaktivt drivstoff - gjennom en kjemisk prosess kjent som elektrolyse.Denne metoden bruker en elektrisk strøm for å skille hydrogen fra oksygen i vann. Hvis denne strømmen hentes fra fornybare kilder, vil vi derfor produsere energiuten å slippe ut karbondioksidinn i atmosfæren.

Som IEA påpeker, er denne metoden for å oppnå grønt hydrogenville spare 830 millioner tonn CO2som slippes ut årlig når denne gassen produseres med fossilt brensel.På samme måte ville det være nødvendig å erstatte alt grått hydrogen i verden3000 TWh / år fra nye fornybare energikilder- tilsvarer dagens etterspørsel i Europa. Imidlertid er det noen spørsmål om levedyktigheten til grønt hydrogen på grunn av detshøye produksjonskostnader;rimelig tvil som vil forsvinne når avkarboniseringen av jorden utvikler seg, og følgelig blir produksjonen av fornybar energi billigere.

Å produsere grønt hydrogen ved elektrolyse fra fornybare kilder innebærer å bryte ned vannmolekyler (H2O) til oksygen (O2) og hydrogen (H2).

1.Vannet som brukes i elektrolysen
must inneholder salt og mineraler
å lede strømmen.

2.Twoelektroder er nedsenket i vannet og koblet til en strømkilde, og en likestrøm påføres.

3.Dissosiasjonen av hydrogen og oksygen oppstår når elektrodene tiltrekker seg med en motsatt karakter av dem.

4.Under elektrolysen skjer anoksidasjonsreduksjonsreaksjon på grunn av effekten av elektrisiteten.

FORNYELIGENERGIER

MEMBRAN

VÆSKE

OKSYGEN

KATODISK REAKSJON
4H++4e-➔ 2H2

ANODISK REAKSJON
2H2O ➔ O2+4H++4e-

Kilde: US Department of Energy and Wood Mackenzie.

SE INFOGRAFISK: Hvordan oppnås grønt hydrogen? [PDF]Ekstern lenke, åpnes i nytt vindu.

VÆSKE SOM REN ENERGI

Hydrogen er det mest kjemiske elementet i naturen.Som bemerket av IEA har den globale etterspørselen etter hydrogen til bruk som drivstoff tredoblet seg siden 1975 og nådd 70 millioner tonn i året i 2018. I tillegg er det en ren energikilde somavgir bare vanndampog etterlater ingen rester i luften, i motsetning til kull og olje.

Hydrogen har et langvarig forhold til industrien.Denne gassen har blitt brukt til drivstoff for biler, luftskip og romskip siden begynnelsen av 1800-tallet.Dekarboniseringen av verdensøkonomien, en prosess som ikke kan utsettes, vil gi hydrogen mer fremtredende. I tillegg, hvis produksjonskostnadene faller med 50% innen 2030, som spådd av World Hydrogen Council, vil vi utvilsomt se pået av fremtidens drivstoff.

Iberdrola har lansert det som vil være det største anlegget som produserer grønt hydrogen for industriell bruk i Europa.DePuertollano-anleggeti Ciudad Real vil bestå av et solcelleanlegg på 100 MW, et litiumionbatterisystem med en lagringskapasitet på 20 MWh og et av de største elektrolytiske hydrogenproduksjonssystemene i verden (20 MW).Alt fra 100% fornybare kilder.

Byggingen av dette komplekset er starten på enhelhetlig planhvorved Iberdrola, i allianse medFertiberia,planlegger åutvikle 800 MW grønt hydrogen med en investering på 1,8 milliarder euro frem til 2027, som vil produsere 15.000 tonn grønt hydrogen.

Innovasjonsinitiativet, hvis det materialiserer seg,ville plassere Spania i forkant av grønt hydrogen i Europaog gjøre det til et teknologisk referansepunkt i produksjon og bruk av denne ressursen, spesielt innen elektrolyse.

I 2021 vil den første MW allerede være installert i Spania,som skal fullføres med flere tiltak i andre land. I mellomtiden,selskapet vil lede utviklingen av en forsyningskjedeå støtte implementeringen av nye elektrolyseprodusenter samtidig som de fremmer allianser med andre industrikonsern.

I denne forbindelse har Iberdrola inngått en avtale med det norske selskapet Nel, den største produsenten av elektrolysører i verden, omutvikle store elektrolysørerog fremme etableringen av en kjede av leverandører av denne teknologien i Spania. For dette prosjektet har verktøyet gått sammen med det baskiske selskapet Ingeteam for å lageIberlyzer,et selskap som vil bliSpania' s første masseprodusent av elektrolysører.

Iberlyzer vil begynne å operere i 2021, og vil levere200 MW elektrolysører i 2023.Denne produksjonen - som vil utgjøre mer enn 50% av installert elektrolysekapasitet planlagt for Spania innen den datoen - vil bli brukt i det andre prosjektet for å komme ut av alliansen mellom Iberdrola og Fertiberia, som vil produsere grønt hydrogen for anlegget i Palos de la Frontera (Huelva). Dette selskapets' s industriprosjekt vil medføre en investering på nesten100 millioner euroog vil skapekvalifiserte jobber for 150 personer.

FORDELER OG NEDELER AV GRØNT VÆSKE

Denne energikilden har fordeler og ulemper som vi må være klar over. La' s gå gjennom noen av de viktigste gode poengene:

100% bærekraftig:grønt hydrogenslipper ikke ut forurensende gasserenten under forbrenning eller under produksjon.
Lagrerbar:hydrogen er lett å lagre, noe som gjør at det kan værebrukt seneretil andre formål og til tider andre enn umiddelbart etter produksjonen.
Allsidig:grønt hydrogen kan væretransformert til elektrisitet eller syntetisk gassog brukes til innenlandske, kommersielle, industrielle eller mobilitetsformål.
Transportabel:den kan blandes med naturgass i forhold på opptil 20% og reise gjennomsamme gassrør og infrastruktur- å øke denne prosentandelen vil kreve å endre forskjellige elementer i de eksisterende gassnettene for å gjøre dem kompatible.

Imidlertid har grønt hydrogen ogsånegative aspektersom du bør huske på:

Høy kostnad:energifra fornybare kilder,som er nøkkelen til å generere grønt hydrogen gjennom elektrolyse, er dyrere å generere, noe som igjen gjør hydrogen dyrere å skaffe.
Høyt energiforbruk:produksjonen av hydrogen generelt og grønt hydrogen spesieltkrever mer energienn andre drivstoff.
Sikkerhetsproblemer:hydrogen er ensvært flyktig og brennbart elementDet kreves derfor omfattende sikkerhetstiltak for å forhindre lekkasje og eksplosjoner.

EFFEKTEN AV GRØNT VÆSKE

Hydrogen som drivstoff er en realitet i land som USA, Russland, Kina, Frankrike og Tyskland. Andre som Japan går enda lenger og ønsker å bli enhydrogenøkonomi.Nedenfor forklarer vi hva virkningen vil være i fremtiden:

Elektrisitet og drikkevann generator

Disse to elementene oppnås ved å reagere hydrogen og oksygen sammen i en brenselcelle. Denne prosessen har vist seg veldignyttig på romoppdrag,for eksempel ved å gi mannskap vann og strøm på en bærekraftig måte.

Energilagring

Komprimerte hydrogentankerer i stand til å lagre energi i lange perioder og er også lettere å håndtere enn litiumionbatterier fordi de er lettere.

Transport og mobilitet

Hydrogen' s store allsidighettillater at den brukes i de forbrukningsnisjeene som er svært vanskelige å avkarbonisere, for eksempel tungtransport, luftfart og sjøtransport. Det er allerede flere prosjekter på gang i dette området, for eksempel Hycarus og Cryoplane, som fremmes av EU (EU) og tar sikte på å introdusere det i passasjerfly.