Водородът като гориво: необходим компонент за постигане на нулеви нетни емисии.

Като европейски лидер в техническата услуга за решения за отговорна мобилност, TSG дава възможност за по-устойчив свят. За да се постигне това, развитието на възобновяемите енергийни източници е от голямо значение.

Когато говорим за инструментите, които са необходими, за да се стигне до нулев въглерод (което трябва да бъде постигнато през 2050 г.), няма съмнение, че водородът ще играе роля. През следващите години електрификацията ще доведе до декарбонизацията на света, която TSG поддържа с нашите решения TSG Charge. Но в дългосрочен план има голям потенциал за истинска водородна революция, която би изиграла голяма роля в декарбонизираното общество.

В тази статия обясняваме как работи водородното гориво, какви са предимствата и какво включва текущото развитие на водородната индустрия.

Какво е водород?

Първо, това, което е добре да се разбере за водорода, е, че водородът е енергиен носител, а не самият енергиен източник. Енергийните носители позволяват транспортирането на енергия в използваема форма от едно място на друго. Водородът, подобно на електричеството, е енергиен носител, който трябва да бъде произведен от друго вещество.

Водородът може да бъде произведен от различни домашни ресурси, като: природен газ, биомаса и възобновяема енергия като слънчева и вятърна енергия, и следователно може да бъде произведен чрез няколко метода. Най-често срещаните методи са: реформиране на природен газ (термичен процес) и водна електролиза. Други методи включват слънчеви и биологични процеси.

1. Реформинг на природен газ
Тази технология се състои от взаимодействие на метан с вода за получаване на синтез-газ, съдържащ водород. Това е технологията, която се използва основно в промишленото производство на водород. Източниците са природен газ или биогаз. Тази технология отделя CO2. Използването на възобновяеми източници като биомаса, биогаз (от биомаса или отпадъци) или свързването с технологии за улавяне и съхранение на CO2 може да подобри въглеродния отпечатък от производството.

2. Водна електролиза
Тази технология се състои в разделяне на компонентите на водната молекула (H₂O), която се състои от два водородни атома (H) и един кислороден атом (O). Източникът е водата, която е подложена на електрически ток през два електрода, дисоциира на кислород и водород. Електрическият ток дисоциира водната молекула, за да образува диводород (H₂) и диоксиген (O₂). Самата електролиза не отделя CO2.

Ако използваната електроенергия се произвежда от източници, които не отделят CO2 (възобновяеми енергии, като слънчева енергия), водородът ще се произвежда без никакви емисии на парникови газове. Следователно електролизата, захранвана от възобновяема електрическа енергия, е по-екологична технология, известна още като зелен водород.

Различни цветове на водорода

Многото начини, по които може да се създаде водород, водят до много видове или „цветове“ на водорода. По-долу ще намерите преглед на различните видове водород.

Hydrogen_colour_table

Източник: Global Energy Infrastructure

Какви са ползите от използването на водород като гориво?

Използването на водород като гориво носи много предимства. Най-важните са:

1. Единствената емисия е водата
Едно от предимствата на водородните превозни средства е, че единствените емисии, които излизат от ауспуха, са чиста, питейна вода. Това означава, че докато енергията, използвана за производство на водород, е устойчива, водородът може да бъде наистина зелено гориво, което е известно още като „зелен водород“.

2. Водородът има по-висока енергийна плътност
Друго предимство на водорода пред батериите е, че той е с по-голяма енергийна плътност, което означава, че със система за съхранение с много високо налягане отнема много по-малко място, за да накара превозното средство да измине каквото и да е разстояние.

3. По-бързо се зарежда
Трето предимство е, че отнема много по-малко време за зареждане на автомобил с водород, отколкото зареждането на електрическо превозно средство.

4. Съхранение на излишъци
Водородът прави възможно съхраняването на излишната произведена енергия.

Непрекъснато развитие на водородни разтвори

Притеснение обаче е колко енергия всъщност е необходима за създаване на водород. В момента енергията, която се влага за създаването му, е много по-висока от изходната енергия. Това е свързано с факта, че при създаването на водород ток се превръща в материя. След това тази материя се преобразува в ток, който изисква повече стъпки и трансформации в сравнение с електрическия литий.

Пазарът на водород все още е в процес на развитие и се създават нови идеи и концепции за решаване на текущи проблеми. Иновация на пазара на водород е втечненият водород. Водородът, който се транспортира и съхранява на водородните станции, обикновено е в газообразна форма. Сега някои водородни станции вече се снабдяват с течна форма на водород, наречена LH₂. LH₂ позволява по-висока производителност и е по-малко рисково за транспортиране. Тази течна технология може да бъде решение за решаване на ежедневната консумация, която ще се увеличи значително през следващите години. LH2 все още е в сравнително ранен стадий на развитие.

Водородът е особено интересен за тежката транспортна индустрия

В сравнение с електричеството, водородът е много атрактивно предложение за тежкотоварни превозни средства на дълги разстояния, особено когато се вземат предвид логистичните ограничения като голям пробег, висок полезен товар и ограничено време за презареждане. HGV, задвижвани с водород, могат да изминават големи разстояния с един резервоар енергия, с по-добра енергийна ефективност и нулеви емисии.

Освен това водородните камиони имат подобни експлоатационни характеристики като тези на дизела. Първите експериментални водородни модели могат да пътуват от 400 до 800 км преди зареждане с гориво, като целта е да достигнат над 1000 км преди края на десетилетието. Текущото време за зареждане на водородните тежкотоварни автомобили се оценява на по-малко от 30 минути и с развитието на технологията тази цифра може да бъде намалена с 65%. В резултат на това е справедливо да се каже, че времето и честотата на зареждане с гориво за HGV с водород са пряко сравними с тези на конвенционалните дизелови камиони.

Преминаването на сектора на тежкотоварните превозни средства и транспортната индустрия към водородно гориво би намалило драстично въглеродните емисии по целия свят.

Бъдещето изисква подходяща инфраструктура на водородната станция

Въпреки това, подобно на това, което виждаме да се случва в Европа с електромобилите, е, че за да накараме водорода да стане стандартно гориво за транспортната индустрия, цената на горивото и водородното превозно средство трябва да бъдат достъпни. Но по-важното е, че е необходима подходяща инфраструктура от водородни станции, за да се зареди превозно средство и да продължи пътуването по пътя.

Графиката по-долу, която е от Пътната карта за водород на Европейската комисия (2017 г.), обобщава нарастващите перспективи на номера на станцията H2 (=HRS).

Специални водородни решения с TSG газ

TSG участва в европейската водородна инфраструктурна мрежа, като предлага своето ноу-хау в техническите услуги за отговорни решения за мобилност. С TSG Gas TSG реализира чиста и ефективна алтернатива на традиционните горива. Ние доставяме водородни решения по поръчка, включително проектиране, инсталиране и поддръжка на вашата водородна инсталация. Повече информация относно нашите услуги?

Научете повече за TSG Gas

You are using an outdated browser . Please upgrade your browser to improve your experience.

To upgrade your browser we refer you to:

browsehappy.com Close