Vodík a vodík s nízkym obsahom uhlíka
Obsah
Zelený alebo dekarbonizovaný vodík: Čo sa mení v porovnaní so sivým vodíkom
Klasifikované ako obnoviteľná energia verzus fosílne palivá
Zatiaľ čo sa krajiny na celom svete usilujú o znižovanie svojich znečisťujúcich emisií, preveruje sa využívanie rôznych druhov energie, najmä prostredníctvom obnoviteľných zdrojov energie (hydraulická, veterná a solárna), ale nielen.
Vodík je teda často prezentovaný ako obnoviteľný zdroj energie so svetlou budúcnosťou z niekoľkých dôvodov: palivová účinnosť v porovnaní s benzínom, bohaté zdroje a nedostatok znečisťujúcich emisií. Považuje sa tiež za riešenie skladovania energie, pretože sa začína rozvíjať sieť ním prepravovaných potrubí (4500 7 km vyhradených potrubí po celom svete). To je dôvod, prečo sa často považuje za palivo zajtrajška. Navyše, Európa do toho veľa investuje, podobne ako Francúzsko a Nemecko, ktoré spustili plány na podporu vývoja vodíka v hodnote 9 miliárd eur a XNUMX miliárd eur pre každého.
Vodík však zďaleka nie je neznámy. Aj keď sa v súčasnosti vo veľkom meradle nepoužíva ako palivo pre palivové články v elektrických vozidlách, široko sa používa v priemyselných aplikáciách. Je dokonca kľúčovým prvkom pre niektoré operácie, ako je rafinácia alebo odsírenie palív. Pracuje aj v metalurgii, agrobiznise, chémii... Len vo Francúzsku sa ročne vyrobí a spotrebuje 922 000 ton vodíka na svetovú produkciu 70 miliónov ton.
Historicky mimoriadne znečisťujúca výroba vodíka
Ale teraz má obrázok k idylke ďaleko. Pretože ak vodík neznečisťuje životné prostredie, ide o prvok, ktorý sa tak ako v prírode nenachádza, aj keď sa našlo viacero vzácnych prírodných zdrojov. Vyžaduje si preto špecifickú výrobu v procese, ktorý je preto veľmi znečisťujúci životné prostredie, pretože emituje veľa CO2 a v 95 % prípadov je založený na fosílnych palivách.
Dnes je takmer všetka výroba vodíka založená buď na odparovaní zemného plynu (metánu), čiastočnej oxidácii ropy alebo na splyňovaní dreveného uhlia. V každom prípade pri výrobe jedného kilogramu vodíka vzniká asi 10 kg CO2. Čo sa týka životného prostredia, vrátime sa, pretože úroveň globálnej produkcie vodíka (63 miliónov ton) tak generuje ekvivalent emisií CO2 zo všetkej leteckej dopravy!
Výroba elektrolýzy
Ako teda môže byť tento vodík dobrý pre znečistenie ovzdušia, ak iba vytláča znečistenie proti prúdu?
Existuje ďalší spôsob výroby vodíka: elektrolýza. Výroba fosílnej energie sa potom nazýva šedý vodík, zatiaľ čo výroba elektrolýzy vody produkuje vodík s nízkym alebo nízkym obsahom uhlíka.
Ako už názov napovedá, tento výrobný proces umožňuje výrobu vodíka pri obmedzení jeho uhlíkovej bilancie, teda bez použitia fosílnej energie a s malými emisiami CO2. Tento proces tu vyžaduje iba vodu (H2O) a elektrinu, čo umožňuje časticiam dihydrogénu (H2) a kyslíka (O) disociovať.
Vodík vyrobený elektrolýzou je opäť „nízkouhlíkový“ iba vtedy, ak je „sýtená“ aj elektrina, ktorá ho poháňa.
V súčasnosti sú náklady na výrobu vodíka elektrolýzou tiež oveľa vyššie, asi dva až štyrikrát vyššie ako náklady na výrobu pary, v závislosti od zdrojov a výskumu.
Palivo pre autá zajtrajška?
Práve tento bezuhlíkový vodík podporujú francúzske a nemecké rozvojové plány. Tento vodík by mal spočiatku spĺňať potreby priemyslu a zároveň ponúkať alternatívu vysokej mobility, pre ktorú batérie neprichádzajú do úvahy. Týka sa to železničnej dopravy, kamiónovej dopravy, riečnej a námornej dopravy, či dokonca leteckej... aj keď existujú pokroky, pokiaľ ide o solárne lietadlá.
Treba povedať, že vodíkový palivový článok dokáže poháňať elektromotor alebo s ním spojenú batériu s väčšou autonómiou pri tankovaní za pár minút, rovnako ako pri spaľovacom motore, avšak bez emisií CO2 či častíc a len vodnej pary. Ale na druhej strane, keďže výrobné náklady sú vyššie ako náklady na rafináciu benzínu a motorov, ktoré sú v súčasnosti oveľa drahšie, neočakáva sa, že vodíkový palivový článok bude v krátkodobom horizonte rýchlo rásť, aj keď Rada pre vodík odhaduje, že toto palivo by mohlo poháňať 10 až 15 miliónov vozidiel v nasledujúcom desaťročí.
