Зеленый водород: ключ к декарбонизации промышленности?

Ограничение глобального потепления до 1,5 °C потребует отказ от использования ископаемого топлива по всем отраслям экономики, в том числе промышленным. Для выполнения глобальных соглашений и достижения углеродная нейтральность к 2050 году. Одним из них является зеленый водород, который также будет способствовать обезуглероживанию деятельности, менее зависящей от электричества.

Что вы найдете в этой статье

Как зеленый водород поможет обезуглерожить экономику?

Зеленый водород производится с помощью электролизпроцесс, который разделяет воду на водород и кислород, используя электричество, вырабатываемое возобновляемые источники. Сегодня он составляет всего 0,1% мирового производства водорода. Однако снижение стоимости как возобновляемой электроэнергии, так и технологии электролиза значительно улучшает перспективы этого источника энергии. Если вы хотите узнать больше об элементе, прочитайте эту статью.

Одной из главных достопримечательностей водорода является его универсальность: его можно использовать не только как переносчик энергии (аккумулятор), но и как топливо. Он служит столько же, чтобы хранить энергию производится из возобновляемых источников относительно заменить ископаемые виды топлива, такие как природный газа также может использоваться как сырье для промышленных химических процессов, таких как производство удобренийв которых в настоящее время используется водород ископаемого происхождения.

Его потенциал для многих различных применений делает зеленый водород многообещающая альтернатива для тех секторов, где декарбонизация и использование электроэнергии являются более сложныминапример, в сталелитейной, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также при перевозке тяжелых грузов по суше, воздуху и морю.

«Зеленый водород — многообещающая альтернатива для тех секторов, где декарбонизация и использование электроэнергии более сложны.”

По сути, такие блоки, как Евросоюз уже получили зеленый водород в качестве одного из главных героев преобразования в климатически нейтральная экономика и чистая планета. В июле 2020 года Европейская комиссия предложила свою водородную стратегию для климатически нейтральной Европы с целью ускорить разработку чистого водорода, тем самым закрепив за ним роль краеугольного камня климатически нейтральной энергетической системы к 2050 году.

Зеленый водород для обезуглероживания сталеплавильного производства

Содействие 7% от общего количества углекислого газа (CO₂) выбросы во всем мире у сталелитейной промышленности есть важная возможность добиться обезуглероживания и уменьшить свое влияние.

Одним из решений на столе является впрыск водорода в доменные печигде сталь сделан, тем самым заменяя коксовый газ на чистое топливо (зеленый водород). Эта технология все еще демонстрируется, и все еще существуют определенные ограничения, такие как охлаждающий эффект водорода внутри доменной печи.

Зеленый водород для обезуглероживания химической промышленности

Химическая промышленность, с. 10% мирового потребления энергии и 7% парниковый эффект выбросы, охватывает многие отрасли современной экономики. Он представляет собой все виды деятельности, направленные на получение и преобразование материалов и композитов путем применения к ним химических процессов.

Хотя промышленность все же во многом зависит от маславодород в настоящее время все чаще используется в производстве химических и промежуточных продуктов. Настоящая устойчивая трансформация произойдет, когда этот водород станет полностью зеленым.

Зеленый водород для обезуглероживания нефтеперерабатывающих заводов

Нефтеперерабатывающие заводы используются для преобразования сырой нефти в продукты, полезные для людей. Ответственный за 4% мирового CO₂ выбросыэтот сектор производит бензин, дизельное топливо, асфальт, керосин, сжиженный газ, масла и другие виды топлива.

Одним из основных применений зеленого водорода в этом секторе является его заменитель топлива и водорода ископаемого происхождения в различных процессах, выполняемых в настоящее время на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах.

Еще одним многообещающим применением в этом секторе является разработка экологически чистых видов топлива для тяжелых транспортных средств, таких как авиация и морской транспорт.

Барьеры и проблемы для зеленого водорода в декарбонизации экономики

Хотя многое еще предстоит сделать, перспективы обнадеживают. Зеленый водород был упомянут в ряде обязательств, направленных на сокращение выбросов на недавней климатической конференции COP26 ООН. И правительства, и промышленность признали водород важным элементом экономики с нулевым уровнем выбросов.

«Зеленый водород был упомянут в ряде обязательств, направленных на сокращение выбросов на COP26»

Во всем мире реализуются амбициозные проекты, направленные на совершенствование, развитие и расширение технологии производства зеленого водорода. Например, ACCIONA Energía возглавляет проект по производству первого в Испании промышленного возобновляемого водорода под названием Энергия для Green Hydrogen Mallorca.

На объекте в Льосете на острове, первые молекулы зеленого водорода были созданы в декабре 2021 года с целью запуска промышленного производства в начале 2022 года.. Новаторская инициатива для Испании и южной Европы, планируется производить не менее 300 тонн элемента в год и использовать его в различных секторах острова: для транспорта, отопления, энергетики для зданий и т. д.

Но текущая стоимость получения зеленого водорода по-прежнему намного выше, чем стоимость ископаемого топлива., главным образом потому, что большинство проектов зеленого водорода все еще находятся на начальной стадии. Однако в ближайшие несколько лет прогнозируется резкое снижение затрат, в результате чего он станет более конкурентоспособным, чем неустойчивый водород, по мере реализации инновационных проектов и получения эффекта масштаба.

Другая большая проблема в распространении использования зеленого водорода заключается в развитии инфраструктуры, необходимой для его хранения и распределения в больших масштабах.

Подводя итог, можно сказать, что предстоит еще много работы, но зеленый водород никуда не денется. Расширение его использования будет иметь жизненно важное значение для достижения, среди прочего, Парижского соглашения. климатические обязательства и цели с нулевым уровнем выбросов, необходимые для чрезвычайной климатической ситуации.

Источники:

https://www.weforum.org/agenda/2021/06/4-technologies-accelerating-green-hydrogen-revolution/

https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-energy-and-sustainability/article/renewable-hydrogen-for-the-chemical-industry/83770CB2B5FC671F1F069A8CEB13E219

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214629621004497