Poate deveni hidrogenul o soluție la problema schimbărilor climatice? Ce arată cercetările
0Hidrogenul, sau H₂, atrage atenția în ultima vreme unor guverne precum cele ale SUA, Canadei sau țărilor europene ca soluție pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.
Hidrogenul este cel mai abundent element din univers, dar, pentru că este atât de reactiv, nu se găsește singur în natură. Este legat de alți atomi și molecule din apă, gaze naturale, cărbune și chiar materie biologică, cum ar fi plantele și corpurile umane, afirmă cercetătorul Hannes van der Watt în The Conversation.
Hidrogenul poate fi însă izolat. Și pe cont propriu, molecula H₂ este o purtătoare de energie extrem de eficientă.
Este deja folosit în industrie pentru fabricarea amoniacului, metanolului și oțelului și în rafinarea țițeiului. Drept combustibil, acesta poate stoca energie și reduce emisiile provenite de la vehicule, inclusiv autobuze și nave de marfă.
Hidrogenul poate fi, de asemenea, utilizat pentru a genera energie electrică cu emisii mai mici de gaze cu efect de seră decât centralele electrice pe bază de cărbune sau gaze naturale. Acest potențial atrage din ce în ce mai multă atenție pe măsură ce guvernul SUA propune noi reguli care ar necesita centralelor electrice existente să-și reducă emisiile de dioxid de carbon.
Deoarece poate fi stocat, H₂ ar putea ajuta la depășirea problemelor de intermitență asociate cu surse regenerabile de energie, cum ar fi energia eoliană și solară. De asemenea, poate fi amestecat cu gaze naturale în centralele electrice existente pentru a reduce emisiile centralei.
Utilizarea hidrogenului în centralele electrice poate reduce emisiile de dioxid de carbon atunci când este amestecat sau singur în turbine specializate, sau în pile de combustie, care consumă H₂ și oxigen, sau O₂, pentru a produce energie electrică, căldură și apă. Dar de obicei nu este în întregime co₂-free. Asta în parte pentru că izolarea H₂ din apă sau gaze naturale necesită multă energie.
Cum se produce hidrogenul
Există câteva modalități comune de a produce H₂:
Electroliza poate izola hidrogenul prin divizarea apei – H₂O – în H₂ și O₂ folosind un curent electric.
Reformarea metanului folosește abur pentru a împărți metanul sau CH₄ în H₂ și CO₂. Oxigenul și aburul sau CO₂ pot fi, de asemenea, utilizate pentru acest proces de divizare.
Gazificarea transformă materialele pe bază de hidrocarburi – inclusiv biomasa, cărbunele sau chiar deșeurile municipale – în gaz de sinteză, un gaz bogat în H₂ care poate fi utilizat drept combustibil fie ca atare, fie ca precursor pentru producerea de substanțe chimice și combustibili lichizi.
Verde, albastru, gri
Hidrogenul este adesea descris de culori pentru a indica cât de curat este. Cel mai curat este hidrogenul verde.
Green H₂ (verde)este produs folosind electroliza alimentată din surse regenerabile de energie, cum ar fi energia eoliană, solară sau hidroenergia. În timp ce hidrogenul verde este complet fără CO₂, este costisitor, la aproximativ 4 - 9 dolari pe kilogram, din cauza energiei ridicate necesare.
Gray H₂ (gri) este cel mai frecvent tip de hidrogen. Se realizeaza din gaze naturale prin reformarea metanului. Acest proces eliberează dioxid de carbon în atmosferă și costă în jur de $ 1 - $ 2.50 pe kilogram (50 de cenți - $ 1 pe kilogram).
Dacă emisiile de CO₂ ale hidrogenului gri sunt captate și blocate astfel încât să nu fie eliberate în atmosferă, acesta poate deveni hidrogen albastru. Costurile sunt mai mari, la aproximativ $ 1.50 - $ 3 pe kilogram (70 de cenți - 1.50 dolari pe lira) pentru a produce, și emisiile de gaze cu efect de seră pot scăpa în continuare atunci când gazul natural este produs și transportat.
O altă alternativă este hidrogenul turcoaz, produs folosind atât resurse regenerabile, cât și nenegenerabile.
Ce ne rezervă viitorul
Deși proiectele de hidrogen verde și albastru sunt în curs de dezvoltare, acestea sunt mici până în prezent.
Politici precum limitele emisiilor de gaze cu efect de seră din Europa și Legea SUA din 2022 privind reducerea inflației, care oferă credite fiscale de până la 3 USD pe kilogram (1,36 USD pe liră) de H₂, ar putea contribui la creșterea competitivității hidrogenului mai curat.
Se estimează că cererea de hidrogen va crește de la două până la patru ori față de nivelul actual, până în 2050. Pentru ca aceasta să fie verde H₂ ar necesita cantități semnificative de energie regenerabilă, în același timp în care sunt construite noi centrale solare, eoliene și alte centrale electrice de energie regenerabilă pentru a furniza energie electrică direct sectorului energetic.
În timp ce hidrogenul verde este o tendință promițătoare, nu este singura soluție pentru a satisface nevoile energetice ale lumii și obiectivele energetice fără emisii de carbon. O combinație de surse regenerabile de energie și H₂ curată, inclusiv albastru, verde sau turcoaz, va fi probabil necesară pentru a satisface nevoile energetice ale lumii într-un mod durabil.
Se încarcă comentariile...
