Wodór i wodór niskoemisyjny
Zawartość
Zielony lub zdekarbonizowany wodór: jak zmienia się w porównaniu z szarym wodorem
Sklasyfikowany jako energia odnawialna w porównaniu z paliwami kopalnymi
Podczas gdy kraje na całym świecie dążą do ograniczenia emisji zanieczyszczeń, dokładnie badane jest wykorzystanie różnych rodzajów energii, zwłaszcza przy pomocy odnawialnych źródeł energii (hydraulicznych, wiatrowych i słonecznych), ale nie tylko.
Dlatego wodór jest często przedstawiany jako odnawialne źródło energii ze świetlaną przyszłością z kilku powodów: oszczędności paliwa w stosunku do benzyny, obfitości zasobów i braku emisji zanieczyszczeń. Rozważana jest również jako rozwiązanie do magazynowania energii, ponieważ zaczyna rozwijać się sieć transportowanych nią rurociągów (4500 km specjalistycznych rurociągów na całym świecie). Dlatego często jest postrzegany jako paliwo jutra. Ponadto Europa mocno w to inwestuje, podobnie jak Francja i Niemcy, które uruchomiły plany wsparcia rozwoju wodoru o wartości 7 mld euro i 9 mld euro.
Jednak wodór jest daleki od nieznanego. Chociaż nie jest obecnie stosowany na dużą skalę jako paliwo do ogniw paliwowych w pojazdach elektrycznych, jest szeroko stosowany w przemyśle. Jest nawet kluczowym elementem dla niektórych operacji, takich jak rafinacja paliw czy odsiarczanie. Sprawdza się również w metalurgii, agrobiznesie, chemii… W samej Francji rocznie produkuje się i zużywa 922 000 ton wodoru, co daje światową produkcję 70 milionów ton.
Historycznie niezwykle zanieczyszczająca produkcja wodoru
Ale teraz obraz jest daleki od sielanki. Ponieważ jeśli wodór nie zanieczyszcza środowiska, jest to pierwiastek, który nie występuje w naturze, nawet jeśli znaleziono kilka rzadkich naturalnych źródeł. Dlatego wymaga specyficznej produkcji w procesie, który jest bardzo zanieczyszczający, ponieważ emituje dużo CO2 i jest oparty w 95% na paliwach kopalnych.
Obecnie prawie cała produkcja wodoru opiera się na odparowaniu gazu ziemnego (metanu), częściowym utlenieniu ropy naftowej lub zgazowaniu węgla drzewnego. W każdym razie produkcja jednego kilograma wodoru wytwarza około 10 kg CO2. Jeśli chodzi o środowisko, wrócimy, ponieważ poziom światowej produkcji wodoru (63 miliony ton) generuje równowartość emisji CO2 z wszystkich podróży lotniczych!
Produkcja elektrolizy
Jak więc ten wodór mógłby być dobry dla zanieczyszczenia powietrza, gdyby tylko popychał zanieczyszczenia w górę rzeki?
Istnieje inna metoda wytwarzania wodoru: elektroliza. Produkcja oparta na paliwach kopalnych jest wówczas określana jako szary wodór, podczas gdy produkcja oparta na elektrolizie wody wytwarza wodór niskoemisyjny lub niskoemisyjny.
Jak sama nazwa wskazuje, ten proces produkcyjny umożliwia wytwarzanie wodoru przy jednoczesnym ograniczeniu jego bilansu węglowego, tj. bez wykorzystania energii kopalnej i przy niewielkiej emisji CO2. Ten proces tutaj wymaga tylko wody (H2O) i energii elektrycznej, co pozwala na dysocjację cząstek diwodoru (H2) i tlenu (O).
Ponownie, wodór wytwarzany przez elektrolizę jest „niskoemisyjny” tylko wtedy, gdy energia elektryczna, która napędza jego produkcję, jest również „karbonizowana”.
Obecnie koszt produkcji wodoru metodą elektrolizy jest również znacznie wyższy, około dwa do czterech razy wyższy niż odparowanie, w zależności od źródeł i badań.
Paliwo samochodów jutra?
To właśnie ten bezemisyjny wodór jest proponowany we francuskich i niemieckich planach rozwojowych. Początkowo ten wodór powinien być w stanie zaspokoić potrzeby przemysłu, a także stanowić alternatywę o wysokiej mobilności, dla której baterie nie są opcją. Dotyczy to transportu kolejowego, ciężarówek, transportu rzecznego i morskiego, a nawet transportu lotniczego… nawet jeśli są postępy w zakresie samolotów napędzanych energią słoneczną.
Trzeba powiedzieć, że wodorowe ogniwo paliwowe może zasilać silnik elektryczny lub ładować powiązany akumulator z większą autonomią podczas tankowania po kilku minutach, podobnie jak w przypadku silnika spalinowego, ale bez emisji CO2 lub cząstek stałych i tylko pary wodnej. Ale znowu, ponieważ koszty produkcji są wyższe niż koszty rafinacji benzyny i silników, które są obecnie znacznie droższe, nie oczekuje się szybkiego rozwoju wodorowych ogniw paliwowych w krótkim okresie, mimo że Rada ds. Wodoru szacuje, że paliwo to może napędzać od 10 do 15 milionów samochodów w następnej dekadzie.
