Чому водень - це найгарячіша річ у зеленій енергії

20 червня 2021Bloomberg Green

Досягнення амбіційних планів щодо зеленого водню означає побудову гігантської галузі майже з нуля

Сонячні батареї та вітрогенератори не можуть очистити все. Наприклад, виготовлення сталі вимагає більш високих температур, ніж традиційні електричні печі. Ось чому в планах притуплення кліматичних змін зараз передбачається велика роль водню в обмеженні промислових викидів та в живленні автомобілів, вантажних автомобілів і кораблів. Так званий зелений водень, по суті, не має викидів. Але досягнення амбіційних планів, що створюються для цього, означає побудову гігантської галузі майже з нуля, повідомляє Bloomberg Green.

1. У чому перевага водню?

Він горить. Заміна викопного палива, яке зараз використовується в печах, що досягають 1500 градусів Цельсія (2732 градуси за Фаренгейтом), на газоподібний водень може призвести до значних втрат у 20% глобальних викидів вуглекислого газу, які зараз надходять від промисловості. У сталеплавильному виробництві водень може замінити вугілля, яке зараз використовується не тільки для нагрівання, але і для очищення залізної руди. Побічним продуктом є водяна пара, а не CO2. І хоча в даний час акумулятори домінують у галузі електромобілів, деякі компанії роблять ставку на те, що паливні елементи, які працюють на водні, стануть кращим вибором, ніж акумулятори для важких транспортних засобів, таких як вантажівки, кораблі та, можливо, навіть літаки.

2. Що таке зелений водень?

Водень може бути отриманий електролізом, процесом, який направляє електричний струм через воду в пристрій, відомий як електролізер, для розщеплення атомів водню з кисню. У паливних елементах процес зворотній: водень змішується з киснем для отримання води та електрики. Щоб вважати водень зеленим, електроенергія, що використовується для роботи електролізера, повинна надходити з відновлюваних джерел.

3. Як ще отримують водень?

В наш час більша частина водню, що використовується як паливо, отримується шляхом його відділення від природного газу. Але це вимагає великої кількості енергії, а також виробляється вуглекислий газ, що змушує навіть називати його сірим воднем, на відміну від зеленого. Блакитний водень - це назва, що використовується, якщо вироблений вуглекислий газ захоплюється та зберігається. Це вважається паливом з низьким рівнем викидів.

4. З якими перешкодами стикається зелений водень?

Їх багато. В даний час зелений водень коштує від 2,50 до 4,50 доларів за кілограм, згідно з аналізом BloombergNEF. Він має знизитися менше ніж 1 долар за кілограм, щоб стати конкурентоспроможним водню, виготовленому з викопного палива. BNEF планує досягти цього рівня до 2030 року. Але це залежить не лише від значного розширення потужності електролізера, але і від значного збільшення виробництва електроенергії - у той час, коли світові генератори та електромережі вже будуть напружуватися, щоб не відставати від попиту з нещодавно електрифікованих транспортних засобів. Крім того, як найлегший газ у всесвіті, водень повинен стискатися або змішуватися з природним газом, щоб надходити по трубопроводу або охолоджуватися до рідкого стану для транспортування на кораблі, збільшуючи його витрати порівняно з природним газом.

5. Хто лідирує по зеленому водню?

Європейський Союз поставив найамбітнішу мету: побудувати електролізери, здатні до 2030 року перетворити 40 ГВт відновлюваної електроенергії у водень. Він зробив водень центральною складовою свого плану Green Deal, який передбачає цілих 470 мільярдів євро (560 мільярдів доларів) державних та приватних інвестицій до 2050 року в надії запустити світовий ринок водню. Німеччина заявила, що зелений водень відіграватиме центральну роль у трансформації промислової бази країни, коли до 2045 року вона перейде до нульових викидів.

6. Що відбувається в інших місцях?

До кінця 2030 року Китай планує розмістити на своїх дорогах 1 мільйон транспортних засобів, що працюють на водневих паливних елементах. Вартість вироблення водню може досягти 1 трильйона юанів (155 мільярдів доларів) до 2025 року, повідомляє Китайський водний альянс. Австралія інвестує 214 мільйонів доларів для пришвидшення розробки чотирьох водневих хабів потужністю 26 гігават. Японія, де Toyota Motor Corp. інвестувала значні кошти в технології паливних елементів, є світовим лідером на заправних станціях для водню, тоді як Південна Корея будує паливну та іншу інфраструктуру в шести містах, де сподівається зробити водень основним джерелом енергії до 2025 року.