Зелен водород: алтернатива, която намалява емисиите и се грижи за нашата планета

Dec 09, 2020

Остави съобщение

Източник: iberdrola.com


Click to view video


Декарбонизирането на планетата е една от целите, които страните по света са си поставили за 2050 г. За да се постигне това, декарбонизирането на производството на елемент като водород, който поражда зелен водород, е един от ключовите фактори, тъй като в момента това е отговорно за повече от 2% от общата глобалнаCO2емисии. Разберете как се постига това и какво ще бъде неговото въздействие през следващите десетилетия.


Нашият начин на живот се нуждае от нарастващо количество ватове, за да функционира. Последните оценки на Международната енергийна агенция (IEA), публикувани в края на 2019 г., предсказват товаглобалното търсене на енергия ще се увеличи с между 25% и 30% до 2040 г.,което в икономика, зависима от въглища и нефт, би означавало повече CO2, изострящи климатичните промени. Декарбонизирането на планетата обаче предполага различен свят през 2050 г.: Този, който е по-достъпен, ефективен и устойчив и управляван отчисти енергиикато зеления водород.

КАКВО Е ЗЕЛЕНИЯТ ВОДОРОД И КАК СЕ ПОЛУЧАВА?

Тази технология се основава нагенерирането на водород - универсално, леко и силно реактивно гориво - чрез химичен процес, известен като електролиза.Този метод използва електрически ток, за да отдели водорода от кислорода във водата. Следователно ако тази електроенергия се получава от възобновяеми източници, ние ще произвеждаме енергиябез да отделя въглероден диоксидв атмосферата.

Както посочва IEA, този метод за получаване на зелен водородще спести 830 милиона тона CO2които се отделят ежегодно, когато този газ се произвежда с използване на изкопаеми горива.По същия начин, замяната на целия сив водород в света ще изисква3000 TWh / година от нови възобновяеми източници- еквивалентно на настоящото търсене на Европа. Има обаче някои въпроси относно жизнеспособността на зеления водород поради неговатависоки производствени разходи;разумни съмнения, които ще изчезнат с напредването на декарбонизацията на земята и следователно производството на възобновяема енергия ще стане по-евтино.

H
O
W
I
S
G
R
E
E
N
H
Y
D
R
O
G
E
N
O
B
T
A
I
N
?
Производството на зелен водород чрез електролиза от възобновяеми източници включва разграждане на водните молекули (Н2O) в кислород (O2) и водород (Н2).
1.Водата, използвана при електролизата
мъстта съдържа соли и минерали
за провеждане на електричеството.
2.Две електроди са потопени във водата и свързани към източник на захранване и се прилага постоянен ток.
3.Дисоциацията на водорода и кислорода възниква, когато електродите се привличат с противоположно зарядно към тях.
4.По време на електролизата се получава реакция на окисление-редукция поради ефекта на електричеството.
ВЪЗОБНОВЯЕМЕНЕРГИИ
МЕМБРАНА
ВОДОРОД
КИСЛОРОД
КАТОДИЧНА РЕАКЦИЯ
4H++4e-➔ 2H2
АНОДНА РЕАКЦИЯ
2H2O ➔ O2+4H++4e-
Източник: Министерство на енергетиката и дървесината на САЩ Макензи.


ВИЖТЕ ИНФОГРАФСКО: Как се получава зеления водород? [PDF]Външна връзка, отваря се в нов прозорец.

ВОДОРОДЪТ КАТО ЧИСТА ЕНЕРГИЯ

Водородът е най-разпространеният химичен елемент в природата.Както отбелязва IEA, глобалното търсене на водород за използване като гориво се е утроило от 1975 г. и е достигнало 70 милиона тона годишно през 2018 г. Освен това е чист енергиен източник, койтоизлъчва само водни парии не оставя остатъци във въздуха, за разлика от въглищата и петрола.

Водородът има дългогодишна връзка с индустрията.Този газ се използва за зареждане на автомобили, дирижабли и космически кораби от началото на 19 век.Декарбонизацията на световната икономика, процес, който не може да бъде отложен, ще даде на водорода по-голямо значение. Освен това, ако производствените разходи спаднат с 50% до 2030 г., както прогнозира Световният съвет по водорода, несъмнено ще разгледамеедно от горивата на бъдещето.

Iberdrola стартира това, което ще бъде най-големият завод за производство на зелен водород за промишлена употреба в Европа.TheПуертолано растениев Ciudad Real ще се състои от 100 MW фотоволтаична слънчева централа, литиево-йонна акумулаторна система с капацитет за съхранение 20 MWh и една от най-големите електролитни системи за производство на водород в света (20 MW).Всичко от 100% възобновяеми източници.

Изграждането на този комплекс е началото на aизчерпателен планпри което Ибердрола, в съюз сФертиберия,планира даразработване на 800 MW зелен водород с инвестиция от 1,8 млрд. евро до 2027 г., който ще произведе 15 000 тона зелен водород.

Иновационната инициатива, ако се реализира,ще постави Испания в челните редици на зеления водород в Европаи да го превърне в технологичен еталон при производството и използването на този ресурс, особено в областта на електролизата.

През 2021 г. първият MW вече ще бъде инсталиран в Испания,да бъдат допълнени с повече инициативи в други страни. Междувременно,компанията ще ръководи развитието на верига за доставкида подкрепи внедряването на нови производители на електролизатори, като същевременно насърчава съюзи с други индустриални групи.

В тази връзка Iberdrola подписа споразумение с норвежката компания Nel, най-големият производител на електролизатори в света, заразработват мащабни електролизатории насърчаване на създаването на верига от доставчици на тази технология в Испания. За този проект помощната програма обедини усилията си с баската компания Ingeteam, за да създадеIberlyzer,компания, която ще станеИспания' първият масов производител на електролизатори.

Iberlyzer ще започне да работи през 2021 г. и ще доставя200 MW електролизатори през 2023 г.Тази продукция - която ще представлява над 50% от инсталирания електролизерен капацитет, планиран за Испания до тази дата - ще бъде използвана във втория проект, който ще излезе от алианса между Iberdrola и Fertiberia, който ще произвежда зелен водород за централата в Палос де la Frontera (Huelva). Индустриалният проект на тази компания&# 39 ще доведе до инвестиция от почти100 милиона еврои ще създадеквалифицирани работни места за 150 души.

ПРЕДИМСТВА И НЕДОСТАТЪЦИ НА ЗЕЛЕН ВОДОРОД

Този енергиен източник има плюсове и минуси, с които трябва да сме наясно. Нека' s да разгледаме някои от най-важните му добри точки:

  • 100% устойчиво:зелен водородне отделя замърсяващи газовеили по време на горенето, или по време на производството.

  • Съхранение:водородът се съхранява лесно, което му позволява да бъдеизползвани впоследствиеза други цели и в моменти, различни от непосредствено след производството му.

  • Универсален:зелен водород може да бъдетрансформирани в електричество или синтетичен гази се използва за битови, търговски, промишлени или мобилни цели.

  • Транспортируем:може да се смесва с природен газ при съотношения до 20% и да се движи презсъщите газопроводи и инфраструктура- увеличаването на този процент ще изисква промяна на различни елементи в съществуващите газови мрежи, за да ги направи съвместими.

Зеленият водород обаче също иманегативни аспектитова трябва да се има предвид:

  • Висока цена:енергияот възобновяеми източници,които са ключови за генерирането на зелен водород чрез електролиза, е по-скъпо за генериране, което от своя страна оскъпява получаването на водород.

  • Висока консумация на енергия:производството на водород като цяло и по-специално зелен водородизисква повече енергияот другите горива.

  • Проблеми с безопасността:водородът е aсилно летлив и запалим елементи поради това са необходими обширни мерки за безопасност за предотвратяване на течове и експлозии.

ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ЗЕЛЕНИЯ ВОДОРОД

Водородът като гориво е реалност в страни като САЩ, Русия, Китай, Франция и Германия. Други като Япония отиват още по-далеч и се стремят да станатводородна икономика.По-долу обясняваме какво ще бъде въздействието в бъдеще:

Генератор за електричество и питейна вода

Тези два елемента се получават чрез взаимодействие на водород и кислород в горивна клетка. Този процес се оказа многополезно при космически мисии,например чрез осигуряване на екипажи с вода и електричество по устойчив начин.

Енергиен запас

Резервоари със сгъстен водородса способни да натрупват енергия за дълги периоди от време и също така са по-лесни за работа от литиево-йонните батерии, тъй като са по-леки.

Транспорт и мобилност

Водород' голяма гъвкавостпозволява да се използва в онези потребителски ниши, които са много трудни за декарбонизация, като тежък транспорт, авиация и морски транспорт. Вече има няколко проекта в тази област, като Hycarus и Cryoplane, които се популяризират от Европейския съюз (ЕС) и имат за цел да го въведат в пътнически самолети.




Изпрати запитване
Изпрати запитване