Hidrogén és alacsony széntartalmú hidrogén
Tartalom
Zöld vagy dekarbonizált hidrogén: miben változik a szürke hidrogénhez képest?
A megújuló energia és a fosszilis tüzelőanyagok közé sorolható
Miközben a világ országai törekednek szennyező kibocsátásuk csökkentésére, a különféle energiafajták felhasználását vizsgálják, különösen a megújuló energiaforrásokon (hidraulikus, szél- és napenergia) keresztül, de nem csak.
Így a hidrogént gyakran fényes jövő előtt álló megújuló energiaforrásként mutatják be több okból is: a benzinhez viszonyított üzemanyag-hatékonyság, a bőséges erőforrások és a szennyező kibocsátás hiánya. Energiatárolási megoldásnak is tekintik, ahogy az általa szállított csővezeték-hálózat fejlődésnek indul (4500 km dedikált csővezeték világszerte). Ezért tekintik gyakran a holnap üzemanyagának. Ráadásul Európa is sokat fektet bele, mint Franciaország és Németország, amelyek egyenként 7 és 9 milliárd eurós költséggel indították el a hidrogén fejlesztésének támogatását.
A hidrogén azonban korántsem ismeretlen. Bár jelenleg nem használják nagy mennyiségben üzemanyagcellás üzemanyagként elektromos járművekben, széles körben használják ipari alkalmazásokban. Még kulcsfontosságú eleme bizonyos műveletek, mint például az üzemanyagok finomítása vagy kéntelenítése. Dolgozik a kohászatban, a mezőgazdaságban, a kémiában is... Csak Franciaországban évente 922 000 tonna hidrogént állítanak elő és fogyasztanak el a világ 70 millió tonnás termeléséhez.
Történelmileg rendkívül környezetszennyező hidrogéntermelés
De most korántsem idilli a kép. Mert ha a hidrogén nem szennyezi a környezetet, akkor az egy olyan elem, amely nem úgy található meg, ahogy a természetben, még akkor sem, ha több ritka természetes forrást találtak is. Ezért speciális gyártást igényel, egy olyan folyamatban, amely ezért nagyon környezetszennyező, mivel sok CO2-t bocsát ki, és az esetek 95%-ában fosszilis tüzelőanyagokra épül.
Ma már szinte minden hidrogéntermelés vagy a földgáz (metán) elpárologtatásán, az olaj részleges oxidációján, vagy a szén elgázosításán alapul. Mindenesetre egy kilogramm hidrogén előállítása körülbelül 10 kg CO2-t termel. Környezetvédelmi szempontból visszatérünk, hiszen a globális hidrogéntermelés szintje (63 millió tonna) így az összes légi közlekedésből származó CO2-kibocsátással egyenértékű!
Elektrolízis gyártás
Tehát hogyan lehet ez a hidrogén jó a levegő szennyezésére, ha csak felfelé szorítja ki a szennyezést?
Van egy másik módszer a hidrogén előállítására: elektrolízis. A fosszilis energiatermelést ezután szürke hidrogénnek nevezik, míg a víz elektrolízissel történő előállítása alacsony vagy alacsony széntartalmú hidrogént termel.
Ahogy a neve is sugallja, ez a gyártási eljárás lehetővé teszi a hidrogén előállítását a szén-egyensúly korlátozása mellett, azaz fosszilis energia felhasználása nélkül és kevés CO2-kibocsátással. Ez a folyamat itt csak vizet (H2O) és elektromosságot igényel, ami lehetővé teszi a dihidrogén (H2) és az oxigén (O) részecskék disszociációját.
Az elektrolízissel előállított hidrogén csak akkor „alacsony szén-dioxid-kibocsátású”, ha az azt tápláló elektromosság is „karbonizált”.
Jelenleg a hidrogén elektrolízissel történő előállításának költsége is jóval magasabb, mintegy két-négyszer magasabb, mint a gőztermelésé, a forrásoktól és a kutatástól függően.
Üzemanyag a holnapi autókhoz?
Ezt a szénmentes hidrogént szorgalmazzák a francia és a német fejlesztési tervek. Kezdetben ennek a hidrogénnek meg kell felelnie az ipar igényeinek, és nagy mobilitású alternatívát kell kínálnia, amelyhez az akkumulátorok nem választhatók. Ez vonatkozik a vasúti szállításra, a teherautókra, a folyami és tengeri szállításra, vagy akár a légi közlekedésre... még akkor is, ha a napelemes repülőgépek terén előrelépések vannak.
El kell mondanunk, hogy a hidrogén üzemanyagcella tankoláskor nagyobb autonómiával képes néhány perc alatt meghajtani a villanymotort vagy a hozzá tartozó akkumulátort, akárcsak egy belső égésű motornál, de szén-dioxid vagy részecskék és csak vízgőz kibocsátása nélkül. De viszont, mivel a termelési költségek magasabbak, mint a benzin és a motorok finomításának költségei, amelyek jelenleg sokkal drágábbak, a hidrogén-üzemanyagcella rövid távon várhatóan nem fog gyorsan növekedni, annak ellenére, hogy a Hidrogén Tanács becslései szerint Ez az üzemanyag energiát jelenthet. 2-10 millió jármű a következő évtizedben.
