/Yeşil hidrojen ve mavi hidrojen nedir ve neden önemlidir?

Yeşil hidrojen ve mavi hidrojen nedir ve neden önemlidir?

14 Temmuz 2020 Salı günü Almanya’nın Leuna kentindeki Linde hidrojen fabrikasında yakıt teslimatı yapan bir sıvı hidrojen tanker kamyonundaki Linde AG logosu.

Rolf Schulten | Bloomberg | Getty Resimleri

Hidrojen, evrendeki en basit element ve en bol bulunan maddedir.

Hidrojen yandığında ısı şeklinde enerji üretir ve tek yan ürün sudur. Bu, hidrojenden yaratılan enerjinin atmosferi ısıtan karbondioksit üretmediği anlamına gelir ve bu da onu karbon emisyonlarını azaltmaya ve küresel ısınmayı yavaşlatmaya yardımcı olabilecek birçok potansiyel enerji kaynağından biri yapar.

Ancak hidrojen yaratmak ve onu faydalı bir biçime dönüştürmek için enerji gerekir ve bu enerjinin mutlaka yenilenebilir olması gerekmez. Bu süreç, yenilenebilir olsun ya da olmasın, diğer enerji biçimlerine kıyasla verimsiz ve pahalıdır. Pek çok eleştirmen, hidrojen endüstrisinin, petrol ve gaz devlerinin güneş ve rüzgar gibi saf yenilenebilir enerji kaynaklarının benimsenmesini durdurmanın bir yolu olduğunu ve ürünlerine olan talebi korurken onlara “yeşil” bir koruma sağladığını söylüyor.

Tartışmaya rağmen, şirketler ve ABD hükümeti ikisi de hidrojen endüstrisinin sürekli gelişimini ileriye taşıyor.

“Dünyayı dolaşırken hidrojen konusunda heyecan duymayan bir ülke söyleyemem.” Başkanlık iklim özel temsilcisi John Kerry, Enerji Bakanlığı’nda Hidrojen Shot Zirvesi geçen Ağustos. “Suudi Arabistan’dan Hindistan’a, Almanya’dan Japonya’ya, her ülkenin temiz enerji geçişinde hayati bir rol oynama fırsatına sahip olduğunu anladığı bu kritik teknolojiyi ilerletmek için dünya çapında hidrojen ortaklıkları kuruyoruz.”

Kerry, Çin’in buna hükmetmek istediği konusunda uyarmasına rağmen, hidrojenin multitrilyon dolarlık bir küresel pazara dönüşebileceğini söyledi.

28 Ağustos 2021, Brandenburg, Prenzlau: Brandenburg’daki Enertrag hibrit enerji santralinde bir hidrojen tankı bulunuyor. Enertrag hibrit enerji santralinde, rüzgar enerjisinden yeşil hidrojen üretilir ve gaz şebekesine beslenir.

Getty Images aracılığıyla Fabian Sommer / resim ittifakı tarafından Fotoğraf

Yeşil hidrojen, mavi hidrojen vb. nedir?

Hidrojen üretmek enerji alır çünkü hidrojen atomları kendi başlarına var olmazlar – neredeyse her zaman başka bir atoma, genellikle başka bir elemente yapışırlar. (Yeryüzünde hidrojen özellikle su veya H2O şeklinde bol miktarda bulunur.) Saf hidrojen yaratmak bu moleküler bağların kırılmasını gerektirir.

Enerji işinde, insanlar hidrojene nasıl yaratıldığının kısa yolu olarak bir dizi renkle atıfta bulunurlar.

Hidrojen yapmak, kimyasal bir değişime zorlamak için bir maddeden elektrik geçirildiğinde elektroliz adı verilen bir süreçtir – bu durumda H2O’yu hidrojen ve oksijene bölmek.

yeşil hidrojen elektrolize güç sağlamak için kullanılan enerjinin rüzgar, su veya güneş gibi yenilenebilir kaynaklardan geldiği zamandır.

CNBC Pro’dan temiz enerji hakkında daha fazla bilgi edinin

gri hidrojen mavi hidrojen gibi doğal gaz reformundan yapılır, ancak karbon dioksit yan ürünlerini yakalamak için herhangi bir çaba göstermez.

pembe hidrojen herhangi bir karbondioksit emisyonu üretmeyen nükleer enerji ile çalışan elektroliz ile yapılan hidrojendir. (Her ne kadar nükleer enerji binlerce yıl boyunca güvenli bir şekilde saklanması gereken radyoaktif atıklar oluştursa da)

sarı hidrojen enerji şebekesinden elektroliz ile yapılan hidrojendir. Karbon emisyonları, şebekeye güç sağlayan kaynaklara bağlı olarak büyük ölçüde değişir.

turkuaz hidrojen metan pirolizinden üretilen hidrojen veya reaktörlerde veya yüksek fırınlarda metanın ısı ile hidrojen ve katı karbona bölünmesidir. Turkuaz hidrojen, ticarileşmenin henüz başlangıç ​​aşamasındadır ve iklim bilincine sahip değeri, pirolizi temiz enerjiyle güçlendirmeye ve fiziksel karbonu depolamaya bağlıdır.

Renk sistemi biraz basit ve güncellenmesi ve daha belirgin hale getirilmesi gerekiyor, dedi. Daryl Wilson, endüstri CEO’larından oluşan bir organizasyon olan Hidrojen Konseyi koalisyonunun genel müdürü.

Wilson, CNBC’ye verdiği demeçte, “Renk şeması, üretilen hidrojenin çevresel nitelikleri olan kilit noktaya ulaşmaması anlamında yardımcı olmuyor.” “Önemli konu, birlikte çalıştığınız hidrojenin spesifik CO² yoğunluğunu izlemek ve bildirmek için bir metodoloji olması gerektiğidir.”

Taraftarlar, hidrojenin çok yönlü olduğunu, ancak pahalı olduğunu söylüyor

Hidrojen, kimyasal endüstriyel proseslerin ve çelik endüstrisinde zaten önemli bir bileşendir. Bu nedenle, bu endüstriyel süreçlerde kullanmak üzere temiz hidrojen yapmak, karbon emisyonlarını azaltmak için kritik öneme sahip, diyor Jake Taşları Pazar araştırma şirketi Independent Commodity Intelligence Services’de (ICIS).

Ancak kendisi bir enerji kaynağı olarak hidrojenin en büyük avantajı, çok yönlülüğüdür. Sunita SatyapalEnerji Bakanlığı için hidrojen yakıt hücresi teknolojisini denetleyen.

“Genellikle enerjinin İsviçre Ordusu bıçağı olarak adlandırılır” diyor.

Stones’a göre temiz hidrojen, kamyon taşımacılığı, büyük endüstriyel tekneler ve uçaklar gibi endüstriyel ağır taşımacılığın karbondan arındırılmasında faydalı olacaktır.

Pille çalışan arabalar çok daha kolay benimsendiğinden, daha küçük tüketici araçları için daha az ilgi çekicidir. Ancak daha büyük araçlar daha büyük piller gerektirir, bu da ağırlıklarını artırır ve bu da enerji kullanımlarını artırır. Hidrojen bu bilmeceyi aşmanın bir yolu olabilir.

Hidrojen aynı zamanda kesintili yenilenebilir kaynaklardan gelen enerjiyi depolamanın bir yolu olarak da kullanılabilir; bu, güneş her zaman parlamaz ve rüzgar her zaman esmez. Bunun yerine, kamu hizmetleri fazla enerjiyi hidrojene dönüştürebilir ve daha sonra pil depolamaya alternatif olarak daha sonra enerji için kullanabilir.

Stones CNBC’ye verdiği demeçte, “Hidrojen, doğal gazla hemen hemen aynı ve mevsimsel olarak, olması gerektiği kadar yeraltında saklanabilir” dedi.

27 Haziran 2021 Pazar günü, Suudi Arabistan’ın Dhahran kentindeki Air Products Yeni Teknoloji Merkezi’nde, Saudi Aramco tarafından işletilen yeni açılan hidrojen yakıt istasyonunda yakıt ikmali sırasında hidrojenle çalışan bir araç. Saudi Aramco, mavi hidrojene yatırım yapma planlarını özetledi. dünya daha kirli enerji biçimlerinden uzaklaştıkça, ancak yakıt için küresel bir pazarın gelişmesi için en azından bu on yılın sonuna kadar zaman alacağını söyledi.

Fotoğrafçı: Getty Images aracılığıyla Maya Siddiqui/Bloomberg: Bloomberg | Bloomberg | Getty Resimleri

Hidrojenin ana dezavantajı maliyetidir. Satyapal, doğalgazdan hidrojen üretmenin kilogram başına yaklaşık 1,50 dolara mal olduğunu söyledi. Temiz hidrojenin maliyeti kilogram başına yaklaşık 5 dolar.

Geçen Haziran ayında, Enerji Bakanlığı, temiz hidrojenin maliyetini on yılda bir kilogram başına 1 dolara düşürmeyi amaçlayan Hidrojen Atışı adlı bir program başlattı.

Breakthrough Energy Ventures’ın kurucusu milyarder Bill Gates, temiz hidrojenin fiyatını düşürmenin “iklim değişikliğini çözmek için büyük bir adım olacağını” söyledi. Hidrojen Shot Zirvesi. “Primleri yüzde 80 azaltma hedefi harika ve iddialı bir hedef” dedi.

Enerji Bakanlığı’nın temiz hidrojenin maliyetini kilogram başına yaklaşık 5 dolardan 1 dolara nasıl indireceği olarak gördüğü üç ana yol vardır:

  • Elektrolizörlerin verimliliğini, dayanıklılığını ve üretim hacmini geliştirmek.
  • Satyapal, yan ürün olarak karbondioksit değil katı karbon üreten pirolizi iyileştirdiğini söyledi.
  • Deneysel teknolojiler için biraz kapsamlı olan “gelişmiş yollar”. Bir örnek fotoelektrokimyasal yaklaşım (PEC)Suyu güneş ışığına ve hidrojene ayırmak için güneş ışığı ve özel yarı iletkenlerin kullanıldığı yerler.

Şüpheciler bunun verimsiz ve pratik olmadığını söylüyor

Cornell Üniversitesi’nde ekoloji ve çevre biyolojisi profesörü Robert W. Howarth, yeşil hidrojenin ağır sanayiyi, gemileri ve uçakları karbondan arındırmak ve belki de enerji depolamak için kritik olsa da, bir enerji kaynağı olarak daha geniş bir şekilde kullanmanın verimli olmadığını söylüyor.

Howarth, New York’un karbondan arındırma planını zorunlu kılan yasa için bir uygulama planı geliştirmekle görevli bir grup olan New York İklim Eylem Konseyi’nin 22 üyesinden biridir. 2020 yazında, doğal gaz endüstrisi paydaşları, evleri ısıtmak için mevcut doğal gaz boru hattı altyapısında mavi hidrojen kullanılmasını önerdi.

Ancak Howarth ve Stanford profesörü Mark Jacobson, bir araştırma makalesi ağustos ayında göstermek kötü bir fikirdi.

Howarth, CNBC’ye verdiği demeçte, “Sonuç olarak, mavi hidrojenin büyük emisyonlara sahip olması ve mevcut gaz sistemindeki düşük yüzdeler dışında kullanılamamasıdır.” “Isıtma için elektrikle çalışan ısı pompalarına geçmek çok daha ucuz.”

Diğer eleştirmenler, hidrojenle ilgili sorunların daha temel olduğunu söylüyor.

Hidrojen üretme, sıkıştırma ve daha sonra bu sıkıştırılmış hidrojeni tekrar elektriğe veya mekanik enerjiye dönüştürme süreci, göre, büyük ölçüde verimsizdir. Paul Martin, bir kimyasal süreç geliştirme uzmanı ve üyesi Hidrojen Bilimi Koalisyonu.

Martin, CNBC’ye verdiği demeçte, “Bir pille ilgili pek çok sorunla uğraşmaya değer çünkü girdiğiniz her bir joule için %90’ını geri alıyorsunuz. Bu oldukça harika” dedi. Hidrojeni üretirken ve depolarken, enerjinin sadece %37’sini geri alırsınız. “Yani söylediğin enerjinin %63’ü kayboldu. Ve bu en iyi durum.”

Ancak kendisine ömür boyu çevreci diyen Martin, hidrojeni yakıt olarak kullanma fikrinin düzmece olduğunu söylüyor.

“Bu hidrojen iticiliğinin arkasındaki insanlar, fosil yakıt endüstrisi, çünkü onsuz, ne yapacaklar? Fosil yakıtların olmadığı fosil yakıt endüstrisi, temel olarak petrol kimyasalları ve malzemeleri işidir, bu da dünyanın yaklaşık %25’ini oluşturmaktadır. mevcut iş.”

Yine de Martin, yeşil hidrojenin peşinden koşmanın endüstriyel süreçler ve endüstriyel süreçler gibi diğer tüm kullanımları için önemli olduğunu düşünüyor. Haber-Bosch süreciGübrede kullanmak için hidrojen ve azotu amonyağa dönüştüren. Haber-Bosch süreci, son 100 yılda büyük ölçüde artan gıda üretimi ve dünyanın patlayan nüfusunu beslemeye yardımcı olmasıyla tanınır.

Martin, “İnsanların hidrojen karşıtı olduğumu düşünmesini istemiyorum. Yeşil hidrojen yapmanın çok önemli olduğunu düşünüyorum” dedi.

“Ama aynı zamanda doğru şeyler için kullanmak da çok önemli, aptalca şeyler için değil.”

#Yeşil #hidrojen #mavi #hidrojen #nedir #neden #önemlidir