Ekonomija vodika će uskoro biti spremna za poletanje, uključujući avione i elektrane

Da li je avio-sektor glava u oblacima? Zaista, stručnjaci naporno rade na tome da vodonik postane održivo gorivo za zrakoplovstvo.

S obzirom na proširenje poreskih kredita za proizvodnju i fondova za regionalna čvorišta vodonika, zalihe vodonika rastu. Njegove mogućnosti leže u industrijama koje je teško dekarbonizirati ili stvarima koje se ne mogu brzo elektrificirati. To se odnosi na avione, vozove, brodove i kamione na duge relacije. Električni generatori također mogu raditi na mješavini vodonika i prirodnog plina.

„Vidimo da tehnologija dolazi i da se troškovi smanjuju. Cijena prirodnog gasa je niža od današnje cijene vodonika,” kaže Judith Judson, šef vodonika u National Grid-u, na webinaru koji je organizirala Naša energetska politika. „Ali sa poreskim kreditima, ekonomija se kreće u pravom smjeru. Poput vjetra i sunca, cijene će pasti. U ispunjavanju naših neto nula ciljeva, vodik ima važnu ulogu. Naš cilj je vidjeti zeleni vodonik proizveden iz obnovljivih izvora energije. Planiramo eliminirati fosilna goriva, ali želimo to učiniti po pristupačnoj cijeni.”

Zelena održiva avio-goriva dobivena vodonikom mogu biti dug let, ali taj će avion poletjeti u roku od 15 do 25 godina. Razmislite Delta Airlines: DG Fuels sa sjedištem u Louisiani isporučuje 385 miliona galona sa 75%-85% manje emisija stakleničkih plinova tokom životnog ciklusa od konvencionalnog mlaznog goriva.

Različiti oblici obnovljive energije čine održiva avionska goriva. To uključuje otpad od hrane, životinjski otpad i kanalizacijski mulj, koji se lako miješa s mlaznim gorivom. Američko Ministarstvo energetike kaže da njegov ugljični otisak može biti 165% manji od mlaznog goriva na bazi nafte. Studija Clean Sky 2 i Fuel Cells & Hydrogen 2 kaže da bi avioni na vodonik mogli biti spremni za let već 2035. godine, iako bi 2050. mogla biti izvodljivija za duže letove.

Azul Airlines, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, United Airlines, Virgin Australia i Virgin Atlantic već su koristili biogoriva za komercijalne letove. Kao za jet blue, koristi održivo avio gorivo u svom čvorištu na međunarodnom aerodromu u Los Angelesu. Radi sa World Energy i World Fuel ServicesINT
da dobijemo održivo gorivo za vazduhoplovstvo.

“Naš krajnji cilj je postići klimatski neutralnu avijaciju do 2050. godine. Pretvaranje ove ambicije u stvarnost zahtijeva besprijekornu integraciju niza važnih novih tehnoloških napretka, od kojih su jedan avioni na vodik,” kaže Axel Krein, izvršni direktor Zajedničko poduzeće Clean Sky 2.

Od aerodromskih čvorišta do čvorišta vodonika

Osim poreskih olakšica za proizvodnju koje predviđa Zakon o smanjenju inflacije, dvopartijski zakon o infrastrukturi koji je usvojen prije godinu dana uključuje i do 7 milijardi dolara za uspostavljanje između 6 i 10 regionalna čvorišta vodonika preko države. Cilj je stvoriti mrežu proizvođača vodonika i industrijskih potrošača sa međusobno povezanom infrastrukturom kako bi se ubrzala upotreba čistog vodonika - što je dio plana Bijele kuće da do 2050. dostigne nulte ciljeve.

Na primjer, čvorišta žele da optimizuju snagu svakog regiona – koja se sastoji od njihovih prirodnih resursa i njihove industrijske baze. Neki regioni su bogati prirodnim gasom, dok drugi imaju veliki potencijal solarne energije i energije vetra. U isto vrijeme, kompanije moraju biti spremne kupiti vodonik koji nastaje. Ključno za potragu: pretvaranje naslijeđene infrastrukture i izgradnja novih cjevovoda.

„Regulatorno okruženje je ključno“, rekao je tokom programa Thomas Green, saradnik u Uredu za tehnologiju vodoničnih gorivnih ćelija Ministarstva energetike. „Moramo da smanjimo barijere i osiguramo da su zainteresovane strane angažovane, istovremeno osiguravajući najveći stepen vjernosti okoliša.”

Danas se 99% ukupnog vodonika proizvodi u reakcijama koje uključuju ugalj i prirodni plin, koji se smatra „sivim vodonikom“ koji ne ograničava emisije CO2. Cilj je proizvesti vodonik iz niskougljičnih izvora energije — zelenog vodonika — i proširiti njegovu upotrebu u sektoru transporta i proizvodnje električne energije. U svom Perspektiva ekonomije vodika, Bloomberg New Energy Finance kaže da bi mogao zadovoljiti 24% svjetske potražnje za energijom do 2050. uz smanjenje nivoa CO2 za 34%.

Da bi se to dogodilo, cijena zelenog vodonika mora pasti. Odeljenje za energetiku uzima "Earthshot," lansiran u junu 2021. Njime se nastoji smanjiti trošak čistog vodonika za 80% na 1 dolar po 1 kilogramu u jednoj deceniji. Trenutno, vodonik iz obnovljivih izvora energije košta oko 5 dolara po kilogramu. Ako program bude uspješan i cijena padne, potencijal nema granica: proizvodnja čelika, čisti amonijak, skladištenje energije i teški kamioni, navodi agencija.

Obezbeđivanje raketnog goriva

Judson iz National Grid kaže da bi njena kompanija bila korporativni kupac vodoničnog goriva. To bi pomoglo u balansiranju ponude i potražnje, što bi koristilo kupcima električne energije. Ona kaže da bi se vodonik i obnovljivi prirodni gas koji se dobija iz organskog otpada mogli mešati, napajajući gasne turbine uz korišćenje postojećih žica i trafostanica.

Vodik se može koristiti u gorivnim ćelijama za proizvodnju energije — hemijski proces koji razdvaja vodonik od kiseonika. Nema emisija – samo vodena para. Kako? Na primjer, solarna energija pohranjena u baterijama prolazi kroz elektrolizator kako bi se stvorio čisti vodonik. Dok su troškovi solarne energije pali za 85% tokom 10 godina, fokus je sada na postizanju ekonomije obima za elektrolizere.

Dok se vodonik može direktno ubrizgavati u postojeće turbine prirodnog gasa ili u cjevovode koji ga prenose, stopa miješanja je samo 20%. The Intermountain Power Project u Utahu se pretvara iz elektrane na ugalj u tvornicu prirodnog plina kombiniranog ciklusa, stvarajući čisti oblik zelenog vodonika i prenosi ga u Los Angeles.

Širom zemlje je instalirano 550 megavata gorivnih ćelija, kaže Connor Dolan, potpredsjednik vanjskih poslova Udruženja za gorive ćelije i energiju vodika. Korisnici su kritični fakulteti koji ne mogu priuštiti da izgube struju u bilo kom trenutku: centri podataka i bolnice, da spomenemo dva. MicrosoftMSFT
Corp. želi svoje nove centre podataka napajati vodonikom. Trošak za to je visok, ali te cijene će se smanjiti.

Čvorišta vodonika su neophodna za postizanje ekonomije obima. „Ovo će pomoći da se postigne paritet troškova i podstakne usvajanje“, kaže Dolan tokom webinara. „Vidjet ćemo vodonik za izvoz iz SAD-a. Vidjeli bismo ogromnu količinu domaće proizvodnje, a možda ćemo imati višak za isporuku širom svijeta.”

Dolaze avioni, vozovi i automobili. Honda, Hyundai i Toyota stvaraju automobile na gorivne ćelije, dok FedEx ExpressEXPR
upravlja kamionom za dostavu na vodonik u državi New York s dometom od 240 kilometara. Ali više od 20,000 viljuškara na vodik je već ovdje i koriste ih kompanije poput WalmartaWMT
i CiljTGT
.

Postavljeni su temelji i uspostavljene su javne politike, koje obezbjeđuju raketno gorivo za ekonomiju koja se pokreće na vodonik u nastajanju.

Također od ovog autora:

Električni mlazovi dolaze

Zeleni vodonik je korak bliže

EV ili automobili na vodonik?