Η οικονομία υδρογόνου θα είναι σύντομα έτοιμη για απογείωση, συμπεριλαμβανομένων των αεροπλάνων και των σταθμών παραγωγής ενέργειας

Ο τομέας των αερομεταφορών έχει το κεφάλι του στα σύννεφα; Πράγματι, οι ειδικοί εργάζονται σκληρά για να κάνουν το υδρογόνο βιώσιμο καύσιμο των αερομεταφορών.

Δεδομένης της επέκτασης των εκπτώσεων φόρου παραγωγής και των κεφαλαίων για περιφερειακούς κόμβους υδρογόνου, το απόθεμα υδρογόνου αυξάνεται. Οι δυνατότητές του βρίσκονται στις δύσκολες βιομηχανίες ή πράγματα που δεν μπορούν να ηλεκτριστούν γρήγορα. Αυτό ισχύει για αεροπλάνα, τρένα, πλοία και φορτηγά μεγάλων αποστάσεων. Οι ηλεκτρικές γεννήτριες μπορούν επίσης να λειτουργήσουν με μείγμα υδρογόνου και φυσικού αερίου.

«Βλέπουμε την τεχνολογία να έρχεται και το κόστος να μειώνεται. Η τιμή του φυσικού αερίου είναι χαμηλότερη από τη σημερινή τιμή του υδρογόνου», λέει η Judith Judson, επικεφαλής υδρογόνου στο National Grid, σε ένα διαδικτυακό σεμινάριο που διοργανώθηκε από την Our Energy Policy. «Αλλά με τις εκπτώσεις φόρων, τα οικονομικά κινούνται προς τη σωστή κατεύθυνση. Όπως η αιολική και η ηλιακή, οι τιμές θα πέσουν. Στην επίτευξη των καθαρών μηδενικών στόχων μας, το υδρογόνο έχει έναν ρόλο να παίξει. Στόχος μας είναι να δούμε πράσινο υδρογόνο να παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Σχεδιάζουμε να εξαλείψουμε τα ορυκτά καύσιμα, αλλά θέλουμε να το κάνουμε οικονομικά».

Τα αειφόρα αεροπορικά καύσιμα που προέρχονται από πράσινο υδρογόνο μπορεί να είναι μια μακρά πτήση, αλλά αυτό το αεροπλάνο θα απογειωθεί μέσα σε 15 έως 25 χρόνια. Σκεφτείτε Delta Airlines: Η DG Fuels με έδρα τη Λουιζιάνα της προμηθεύει 385 εκατομμύρια γαλόνια με 75%-85% λιγότερες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου στον κύκλο ζωής από τα συμβατικά καύσιμα αεριωθουμένων.

Διάφορες μορφές ανανεώσιμης ενέργειας συνθέτουν βιώσιμα αεροπορικά καύσιμα. Αυτό περιλαμβάνει τα απόβλητα τροφίμων, τα ζωικά απόβλητα και τη λάσπη λυμάτων, που αναμιγνύονται εύκολα με τα καύσιμα αεριωθουμένων. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ λέει ότι το αποτύπωμα άνθρακα του μπορεί να είναι 165% μικρότερο από το καύσιμο αεριωθουμένων με βάση το πετρέλαιο. Μια μελέτη των Clean Sky 2 και Fuel Cells & Hydrogen 2 λέει ότι τα αεροσκάφη που κινούνται με υδρογόνο θα μπορούσαν να είναι έτοιμα για πτήση ήδη από το 2035, αν και το 2050 μπορεί να είναι πιο εφικτό για μεγαλύτερες πτήσεις.

Azul Airlines, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, η United Airlines, η Virgin Australia και η Virgin Atlantic έχουν ήδη χρησιμοποιήσει βιοκαύσιμα για εμπορικές πτήσεις. Οσον αφορά Τζέτ μπλε, χρησιμοποιεί βιώσιμα αεροπορικά καύσιμα στον κόμβο του στο διεθνές αεροδρόμιο του Λος Άντζελες. Λειτουργεί με την World Energy και την World Fuel ServicesINT
για την απόκτηση βιώσιμων αεροπορικών καυσίμων.

"Ο απώτερος στόχος μας είναι να επιτύχουμε κλιματικά ουδέτερη αεροπορία μέχρι το 2050. Η μετατροπή αυτής της φιλοδοξίας σε πραγματικότητα απαιτεί την απρόσκοπτη ενσωμάτωση μιας σειράς σημαντικών νέων τεχνολογικών προόδων, μία από τις οποίες είναι τα υδρογονοκίνητα αεροσκάφη", λέει ο Axel Krein, Εκτελεστικός Διευθυντής του Κοινή Επιχείρηση Clean Sky 2.

Από κόμβους αεροδρομίων σε κόμβους υδρογόνου

Εκτός από τις εκπτώσεις φόρου παραγωγής που προβλέπονται από τον Νόμο για τη μείωση του πληθωρισμού, ο Δικομματικός Νόμος για τις Υποδομές που ψηφίστηκε πριν από ένα χρόνο περιλαμβάνει έως και 7 δισεκατομμύρια δολάρια για τη δημιουργία μεταξύ 6 και 10 περιφερειακούς κόμβους υδρογόνου σε όλη τη χώρα. Ο στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα δίκτυο παραγωγών υδρογόνου και βιομηχανικών καταναλωτών με διασυνδεδεμένη υποδομή για την επιτάχυνση της χρήσης καθαρού υδρογόνου — μέρος του σχεδίου του Λευκού Οίκου για επίτευξη μηδενικών στόχων έως το 2050.

Για παράδειγμα, οι κόμβοι θέλουν να βελτιστοποιήσουν την ισχύ κάθε περιοχής — που αποτελείται από τους φυσικούς πόρους και τη βιομηχανική τους βάση. Ορισμένες περιοχές είναι πλούσιες σε φυσικό αέριο, ενώ άλλες έχουν μεγάλο δυναμικό ηλιακής και αιολικής ενέργειας. Ταυτόχρονα, οι εταιρείες πρέπει να είναι έτοιμες να αγοράσουν το υδρογόνο που προκύπτει. Κρίσιμο για την επιδίωξη: μετατροπή παλαιού τύπου υποδομής και κατασκευή νέων αγωγών.

«Το ρυθμιστικό περιβάλλον είναι το κλειδί», δήλωσε ο Thomas Green, συνεργάτης του Γραφείου Τεχνολογίας Κυψελών Καυσίμου Υδρογόνου του Υπουργείου Ενέργειας κατά τη διάρκεια του προγράμματος. «Πρέπει να μειώσουμε τους φραγμούς και να διασφαλίσουμε τη συμμετοχή των ενδιαφερομένων, διασφαλίζοντας παράλληλα τη μέγιστη περιβαλλοντική πιστότητα».

Σήμερα το 99% του συνόλου του υδρογόνου παράγεται σε αντιδράσεις που περιλαμβάνουν άνθρακα και φυσικό αέριο, που θεωρείται «γκρίζο υδρογόνο» που δεν περιορίζει τις εκπομπές CO2. Στόχος είναι η παραγωγή υδρογόνου από πηγές ενέργειας χαμηλών εκπομπών άνθρακα —πράσινο υδρογόνο— και η επέκταση της χρήσης του στους τομείς των μεταφορών και της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Μέσα στο Προοπτικές Οικονομίας Υδρογόνου, Bloomberg Νέα χρηματοδότηση ενέργειας λέει ότι θα μπορούσε να καλύψει το 24% των παγκόσμιων ενεργειακών αναγκών έως το 2050, ενώ θα μειώσει τα επίπεδα CO2 κατά 34%.

Για να συμβεί αυτό, η τιμή του πράσινου υδρογόνου πρέπει να πέσει. Το Τμήμα Ενέργειας λαμβάνει μια «Πυροβολισμός επίγειας», κυκλοφόρησε τον Ιούνιο του 2021. Επιδιώκει να μειώσει το κόστος του καθαρού υδρογόνου κατά 80% σε $1 ανά 1 κιλό σε 1 δεκαετία. Επί του παρόντος, το υδρογόνο από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας κοστίζει περίπου 5 δολάρια ανά κιλό. Εάν το πρόγραμμα είναι επιτυχές και η τιμή πέσει, οι δυνατότητες δεν έχουν όρια: κατασκευή χάλυβα, καθαρή αμμωνία, αποθήκευση ενέργειας και φορτηγά βαρέως τύπου, λέει η υπηρεσία.

Παροχή καυσίμου πυραύλων

Η Judson της National Grid λέει ότι η εταιρεία κοινής ωφελείας της θα ήταν ένας εταιρικός αγοραστής του καυσίμου υδρογόνου. Θα βοηθούσε στην εξισορρόπηση της προσφοράς και της ζήτησης, προς όφελος των πελατών ηλεκτρικής ενέργειας. Λέει ότι το υδρογόνο και το ανανεώσιμο φυσικό αέριο που προέρχεται από οργανικά απόβλητα θα μπορούσαν να αναμειχθούν, τροφοδοτώντας αεριοστρόβιλους χρησιμοποιώντας τα υπάρχοντα καλώδια και υποσταθμούς.

Το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κυψέλες καυσίμου για την παραγωγή ενέργειας — μια χημική διαδικασία που διαχωρίζει το υδρογόνο από το οξυγόνο. Δεν υπάρχουν εκπομπές - μόνο υδρατμοί. Πως? Για παράδειγμα, η ηλιακή ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται σε μπαταρίες διοχετεύεται μέσω ενός ηλεκτρολύτη για τη δημιουργία καθαρού αερίου υδρογόνου. Ενώ το κόστος της ηλιακής ενέργειας έχει μειωθεί κατά 85% σε διάστημα 10 ετών, η εστίαση τώρα είναι στην επίτευξη οικονομιών κλίμακας για τους ηλεκτρολύτες.

Ενώ το υδρογόνο μπορεί να εγχυθεί απευθείας στους υπάρχοντες τουρμπίνες φυσικού αερίου ή στους αγωγούς που το μεταφέρουν, το ποσοστό ανάμειξης είναι μόνο 20%. ο Intermountain Power Project στη Γιούτα μετατρέπεται από εργοστάσιο άνθρακα σε μονάδα συνδυασμένου κύκλου φυσικού αερίου, δημιουργώντας μια καθαρή μορφή πράσινου υδρογόνου και μεταφέροντάς το στο Λος Άντζελες.

Υπάρχουν 550 μεγαβάτ κυψελών καυσίμου εγκατεστημένες σε όλη τη χώρα, λέει ο Connor Dolan, αντιπρόεδρος εξωτερικών υποθέσεων για την Fuel Cell & Hydrogen Energy Association. Οι χρήστες είναι κρίσιμες σχολές που δεν έχουν την πολυτέλεια να χάσουν ισχύ ανά πάσα στιγμή: κέντρα δεδομένων και νοσοκομεία, για να αναφέρουμε δύο. MicrosoftMSFT
Η Corp. θέλει να τροφοδοτήσει τα νέα της κέντρα δεδομένων με υδρογόνο. Το κόστος για να γίνει αυτό είναι υψηλό, αλλά αυτές οι τιμές θα μειωθούν.

Οι κόμβοι υδρογόνου είναι απαραίτητοι για την επίτευξη οικονομιών κλίμακας. «Αυτό θα συμβάλει στην επίτευξη ισοτιμίας κόστους και στην υιοθέτηση», λέει ο Dolan, κατά τη διάρκεια του διαδικτυακού σεμιναρίου. «Θα δούμε υδρογόνο για εξαγωγή από τις ΗΠΑ Θα βλέπαμε τεράστια ποσότητα εγχώριας παραγωγής και μπορεί να έχουμε περίσσεια για αποστολή σε όλο τον κόσμο».

Έρχονται αεροπλάνα, τρένα και αυτοκίνητα. Η Honda, η Hyundai και η Toyota δημιουργούν αυτοκίνητα με κυψέλες καυσίμου, ενώ η FedEx Expressέκφραση
λειτουργεί ένα φορτηγό μεταφοράς με υδρογόνο στην Πολιτεία της Νέας Υόρκης με αυτονομία 240 χιλιομέτρων. Αλλά περισσότερα από 20,000 περονοφόρα ανυψωτικά με υδρογόνο είναι ήδη εδώ και χρησιμοποιούνται από εταιρείες όπως η WalmartWMT
και στόχοςTGT
.

Τα θεμέλια έχουν τεθεί και οι δημόσιες πολιτικές έχουν τεθεί σε ισχύ, παρέχοντας το καύσιμο πυραύλων για μια αναδυόμενη οικονομία υδρογόνου.

Επίσης από αυτόν τον συντάκτη:

Έρχονται ηλεκτρικά αεροσκάφη

Το Green Hydrogen είναι ένα βήμα πιο κοντά

EV ή αυτοκίνητα με υδρογόνο;