В отчете кампании Earthjustice's Right to Zero было опубликовано исследование, призванное помочь политикам изучить заявления о водороде и использовать его в качестве жизнеспособного климатического решения.
В докладе «Рекуперация водорода для возобновляемого будущего» рассматривается рост интереса к водороду как возможному возобновляемому источнику энергии и делается попытка отличить «зеленый водород» от водорода, производимого из ископаемого топлива.
В будущем зеленый водород может помочь повсеместно использовать возобновляемые источники энергии, но в настоящее время это не жизнеспособная замена сегодняшним системам. Многие вопросы по этому поводу заставляют нас задуматься: есть ли у человечества технологии, необходимые, чтобы избежать катастрофических последствий изменения климата? Готовы ли политические лидеры внедрить эти технологии?
Зеленый водород получают путем расщепления водорода из молекул воды с использованием 100% возобновляемых источников энергии. Согласно исследованию, большая часть производства водорода в настоящее время загрязняет сообщества, поскольку не использует возобновляемые технологии.
Создание экологически чистого водорода для замены миллионов тонн водорода, ежегодно производимого из ископаемого топлива, должно быть основной целью, если водород должен играть роль в нашем будущем чистой энергии.
Ограниченное предложение зеленого водорода также может способствовать переходу на возобновляемые источники энергии в определенных отраслях, включая судоходство, авиацию, высокотемпературные промышленные предприятия и перевозки на большие расстояния.
Энергия, которая еще молода
Производство водорода сильно загрязняет окружающую среду, но лишь небольшая его часть производится с использованием возобновляемых источников энергии. Этот метод разработан для отделения его от молекул воды таким образом, чтобы не загрязнять окружающую среду.
Сасан Саадат, старший исследователь и политический аналитик Earthjustice, и Сара Герсен, поверенный по кампании Earthjustice's Right to Zero, являются соавторами книги «Восстановление водорода для возобновляемого будущего».
Цель отчета - повысить осведомленность об экономических и политических силах Земли, чтобы заложить основу для более чистой окружающей среды. Это также стимулирует отличие нынешних возобновляемых водородных решений с нулевым уровнем выбросов от более загрязняющих водородных решений, используемых в нефтегазовой промышленности.
В отчете говорится, что зеленый водород еще не может конкурировать с сегодняшними методами производства. Замена должна происходить постепенно в определенных секторах, таких как судоходство, авиация, промышленные процессы и грузовой транспорт.
Эксперты и ученые оценивают, можно ли с выгодой использовать зеленый водород для замены ископаемого топлива во всех сферах деятельности человека (отопление, механизация, приготовление пищи и т. д.).
Чтобы исключить ископаемый газ из наших домов, нам нужно все электрифицировать. Согласно оценкам отчета, к сожалению, экологически чистый водород не будет оптимальным решением.
На самом деле автомобили с батарейным питанием более эффективны и дешевле, чем автомобили на водороде, поэтому последние будут бесполезными отходами для автомобилей, автобусов и грузовиков.
Исследования все еще находятся на начальной стадии. Хотя зеленый водород, генерируемый из возобновляемых источников энергии, обещает чистую энергию, он не всегда обеспечивает нулевые выбросы. Это, безусловно, может быть полезным инструментом, но он не заменяет сегодняшние энергетические технологии.
Настоящие проблемы
Реальная необходимость сегодня заключается в том, чтобы принести экологически чистый водород в глобальном масштабе для снижения цен. Текущая модель все еще не полностью эффективна в отношении производственных мощностей электролизеров, которые будут играть главную роль в энергетической экосистеме.
Самая сложная задача - убедить политиков поддерживать и продвигать экологически чистый водород в дополнение к крупномасштабному развертыванию ветряных, солнечных и других возобновляемых ресурсов.
В интервью EEWeb авторы сказали: «Новое исследование должно также включать использование топливных элементов, а не турбин внутреннего сгорания. Таким образом, зеленый водород можно лучше использовать в энергетическом секторе. Технология топливных элементов очень похожа на технологию, принятую в электролизерах, для которых относительное производство должно резко возрасти».
Эти энергетические методологии могут принести огромную пользу электросети, особенно в качестве резервного источника питания. В любом случае необходимо провести исследования и внедрить чистую водородную энергию, поскольку количество солнечной и ветровой энергии, вероятно, не сможет покрыть все потребности сообщества.
Большие электромобили
Сегодня небольшие аккумуляторные электромобили (автомобили, мотоциклы, велосипеды и скутеры) чрезвычайно энергоэффективны. Они могут превратить возобновляемую энергию в движущую силу, и в этом отношении сектор можно считать зрелым.
Однако существуют крупномасштабные приложения, в которых использование батарей не может быть реализовано практичным и простым способом. Препятствия, стоящие на пути, носят как материально-технический, так и экономический характер.
Герсен больше сосредоточился на текущих препятствиях: «Подумайте о секторе дальних перевозок или даже об авиации. В настоящее время для этой деятельности немыслимо использовать электрические батареи для питания этих огромных систем. Их вес и объем, а также стоимость были бы чрезмерными.
Представьте себе подзарядку батарей электрического самолета или электрического корабля посреди океана. Это будет нелегкий путь. И в любом случае, сегодня нет батарей с такой плотностью энергии, которые делают возможным такое долгое путешествие».
Для такого рода применений жидкий водород в качестве топлива все еще может быть лучшим и наиболее практичным выбором сегодня, хотя он очень дорогой, но энергоэффективный. Именно в этих секторах зеленый водород может иметь большой потенциал в будущем.
Кроме того, в химической и нефтеперерабатывающей отраслях водород уже используется в качестве сырья, но экологическому водороду следует уделять больше внимания, особенно путем изучения технологий химических процессов для его получения.
Технология электролизера не нова, фактически, кадры из немых фильмов и документальных фильмов 1920-х годов показывают, как люди отделяют водород от молекул воды. Новым является повсеместное внедрение возобновляемых источников энергии и увеличение мощности электролизеров для сокращения затрат на существующие технологии и создания основы для будущих.
Авторы заявили, что сегодня у нас есть водородные автомобили, но они работают на грязном водороде, полученном из ископаемого топлива. В будущем они уйдут на пенсию и будут заменены аккумуляторными электромобилями. Так будет всегда в будущем за счет расширения и обезуглероживания всего водорода, используемого сегодня в промышленности.
Правительства всего мира уже начинают кампанию по повышению осведомленности об этой проблеме. Производство электролизеров все больше увеличивается, равно как и инфраструктурные сети для заправки водородом. Ожидается, что политики будут уделять больше внимания отраслям, которые из соображений прибыли могут предпочесть более экологически чистые решения.
Заключение
Зеленая водородная технология делает использование возобновляемой энергии привлекательным для различных приложений, некоторые из которых являются чрезвычайно инновационными. Чтобы добиться этого, предстоит еще преодолеть несколько препятствий. Они затрудняют распространение и препятствуют развитию рынка; однако обмен опытом между различными странами мира, а также определение общих и практичных путей, несомненно, могут стимулировать распространение экологически чистых водородных технологий.
Смотрите также:
Водородные электростанции - тенденции и перспективы
Водородные топливные элементы для экологически чистого транспорта