Reklamy
Wodór nie będzie mógł napędzać przyszłości bezemisyjnej, jeśli jego produkcja nie zostanie zdekarbonizowana.
Możliwości wykorzystania wodoru jako paliwa bezemisyjnego pobudziły kreatywność w tej dziedzinie.
Pomijając fakt, że są dziećmi, musimy zdać sobie sprawę, że obecnie większość wodoru produkowanego na świecie pochodzi z niezrównoważonego wykorzystania paliw kopalnych. Z tego powodu produkcja wodoru odpowiada za emisję 830 megaton (Mt) CO2 rocznie. Dla porównania, gdyby dzisiejszy przemysł wodorowy stał się państwem, byłby szóstym co do wielkości emitentem w królestwie.
Tradycyjnie wodór był produkowany do zastosowań podobnych do tych w przemyśle naftowym i chemicznym. Wraz z rozwojem gospodarki wodorowej i infrastruktury ją wspierającej, wyzwaniem staje się zapewnienie wodoru bezemisyjnego w tańszy, skalowalny i autentyczny sposób. Właśnie w tym obszarze nowa wiedza może odegrać kluczową rolę na wszystkich etapach budowy, transportu, magazynowania i użytkowania końcowego.
Produkcja zielonego wodoru
Obecnie prawdopodobnie najpowszechniejszą metodą pozyskiwania wodoru jest parowy reforming metanu (SMR) z paliw kopalnych. Niestety, wiąże się to ze znaczną emisją dwutlenku węgla. W rzeczywistości, wykorzystanie SMR powoduje emisję nieco większej ilości CO2 niż produkcja benzyny.
Istnieje jednak alternatywa zeroemisyjna. Przyszłość wodoru leży w elektrolizie wody, zasilanej bezemisyjnym źródłem energii, takim jak farma fotowoltaiczna, w celu dostarczania “zielonego wodoru”. Jednak, według danych zagranicznej firmy energetycznej (IEA), elektroliza kosztuje około dwa razy więcej niż SMR. Musimy to ograniczyć. Taka wydajność pozwala na skalowanie elektrolizerów do instalacji o mocy wielu megawatów. Możliwe jest również znalezienie lokalizacji z dostępem do energii bezemisyjnej.
Istnieją umiejętności pozwalające na zwiększenie wydajności elektrolizy poprzez staranne zaprojektowanie i obsługę urządzenia elektrycznego. Pozwala to nie tylko obniżyć najskuteczniejsze wskaźniki, ale także zwiększyć bezpieczeństwo i niezawodność procedury.
Aby zademonstrować wykonalność tego rozwiązania, ABB nawiązała współpracę z jednym z pierwszych użytkowników w USA, aby dostarczyć kompletny schemat elektryczny dla dwóch niedawno otwartych zakładów elektrolizy wodoru w Nowym Jorku i Georgii. Co więcej, silniki i napędy ABB odegrają kluczową rolę w sprężaniu paliwa na potrzeby transportu. Zakład ma łącznie produkować 600 ton przyjaznego dla środowiska wodoru dziennie, kompensując około 1700 emisji paliw kopalnych w sektorach logistyki i transportu.
Projektowanie infrastruktury wodorowej
Uruchomienie gospodarki wodorowej to nie lada wyzwanie. Dostosowanie wodoru na dużą skalę będzie również wymagało niedrogiego sąsiedztwa i budowy nowych obiektów przemysłowych, przypominających zbiorniki magazynowe. Integracja wodoru z istniejącą infrastrukturą rurociągową zapewnia korzyści finansowe, ponieważ prawdopodobnie będzie ona transportować większość wodoru we wczesnych fazach rozwoju.
Magazynowanie wodoru wymaga również specjalistycznej wiedzy i dogłębnej wiedzy, biorąc pod uwagę, że ochrona jest priorytetem, a gazy muszą być utrzymywane w wysokiej temperaturze. Na przykład, ABB dostarcza rozwiązania w zakresie automatyki, elektryfikacji i oprzyrządowania do projektu pilotażowego w Australii, który może stanowić wzór dla przemysłowego transportu benzyny. Po wytworzeniu wodoru podczas zgazowania węgla brunatnego, może on zostać skroplony i przetransportowany do Japonii na pierwszym na Ziemi specjalistycznym statku do transportu wodoru.
Kolejnym fundamentalnym elementem systemu ekonomicznego wodoru jest jego wykorzystanie końcowe. Poprawa wydajności i obniżenie stawek również pobudzi inwestycje w tym obszarze – a ogniwa paliwowe są tego przykładem. Obecne stawki wynoszą około 1 TP4T 250 USD/kW, a doświadczenie w zakresie najnowocześniejszych technologii pozwala obniżyć opłatę do 1 TP4T 180 USD/kW. Konstrukcja ogniw gazowych wymaga udoskonalenia, aby jeszcze bardziej obniżyć ceny, pomimo faktu, że dzięki efektowi skali możliwe są znaczne obniżki opłat. Podobne efekty skali można osiągnąć na stacjach tankowania wodoru dla pojazdów napędzanych paliwem stałym.
Przyszłość wodoru jest coraz bliżej.
Znaczna część technologii i infrastruktury niezbędnej do produkcji wodoru już dziś istnieje. Aby wzmocnić system finansowania wodoru, musimy nadal rozwijać te sprawdzone fundamenty, aby zapewnić, że każde ogniwo łańcucha cenowego – od produkcji, przez dystrybucję, magazynowanie, aż po użytkowanie – będzie zrównoważone, zdekarbonizowane i ekonomicznie opłacalne.
Tutaj dowiesz się więcej o tym, w jaki sposób ABB wykorzystuje wzrost, aby zapewnić sobie zrównoważony rozwój następnego dnia.
