Poslednjih godina zemlje širom sveta promovišu razvoj industrije vodonične energije neviđenom brzinom. Prema izvještaju koji su zajednički objavili Međunarodna komisija za energiju vodika i McKinsey, više od 30 zemalja i regija objavilo je mapu puta za razvoj energije vodika, a globalna ulaganja u projekte energije vodika dostići će 300 milijardi američkih dolara do 2030.
Energija vodika je energija koju vodik oslobađa u procesu fizičkih i kemijskih promjena. Vodonik i kiseonik se mogu spaliti da bi se proizvela toplotna energija, a takođe se mogu pretvoriti u električnu energiju pomoću gorivih ćelija. Vodik ne samo da ima širok raspon izvora, već ima i prednosti dobre provodljivosti topline, čist i netoksičan, te visoke topline po jedinici mase. Sadržaj toplote vodonika pri istoj masi je oko tri puta veći od benzina. Važna je sirovina za petrohemijsku industriju i energentsko gorivo za svemirske rakete. Sa sve češćim pozivom na suočavanje s klimatskim promjenama i postizanje neutralnosti ugljika, očekuje se da će energija vodonika promijeniti ljudski energetski sistem.
Energija vodika je favorizirana ne samo zbog nulte emisije ugljika u procesu oslobađanja, već i zbog toga što se vodik može koristiti kao nosač energije za pohranu energije kako bi se nadoknadila nestabilnost i povremenost obnovljive energije i promovirao veliki razvoj potonjeg. . Na primjer, tehnologija "struja u plin" koju promovira njemačka vlada je proizvodnja vodika za skladištenje čiste električne energije kao što je energija vjetra i solarna energija, koja se ne može iskoristiti na vrijeme, i za transport vodika na velike udaljenosti za daljnju efikasnost. korišćenje. Osim u plinovitom stanju, vodonik se također može pojaviti kao tekući ili čvrsti hidrid, koji ima različite načine skladištenja i transporta. Kao rijetka "spojna" energija, energija vodika ne samo da može ostvariti fleksibilnu konverziju između električne energije i vodonika, već i izgraditi "most" za ostvarivanje međusobne povezanosti električne energije, topline, hladnoće, pa čak i čvrstih, plinskih i tekućih goriva, kao npr. izgraditi čistiji i efikasniji energetski sistem.
Različiti oblici energije vodika imaju više scenarija primjene. Do kraja 2020. globalno vlasništvo nad vozilima na vodonične gorive ćelije povećat će se za 38% u odnosu na prethodnu godinu. Velika primjena energije vodika postupno se širi s područja automobila na druga područja kao što su transport, građevinarstvo i industrija. Kada se primjenjuje na željeznički tranzit i brodove, energija vodika može smanjiti ovisnost transporta na velike udaljenosti i velikog tereta o tradicionalnim naftnim i plinskim gorivima. Na primjer, početkom prošle godine Toyota je razvila i isporučila prvu seriju sistema vodoničnih gorivnih ćelija za brodove. Primijenjena na distribuiranu proizvodnju, energija vodonika može snabdjeti energiju i toplinu za stambene i poslovne zgrade. Energija vodonika takođe može direktno da obezbedi efikasne sirovine, redukcione agense i visokokvalitetne izvore toplote za petrohemiju, gvožđe i čelik, metalurgiju i druge hemijske industrije, efikasno smanjujući emisije ugljenika.
Međutim, kao vrstu sekundarne energije, energiju vodika nije lako dobiti. Vodonik uglavnom postoji u vodi i fosilnim gorivima u obliku jedinjenja na Zemlji. Većina postojećih tehnologija proizvodnje vodonika oslanja se na fosilnu energiju i ne može izbjeći emisije ugljika. Trenutno, tehnologija proizvodnje vodika iz obnovljivih izvora energije postepeno sazrijeva, a vodonik s nultom emisijom ugljika može se proizvesti iz obnovljivih izvora energije i elektrolize vode. Naučnici takođe istražuju nove tehnologije proizvodnje vodonika, kao što je solarna fotoliza vode za proizvodnju vodonika i biomasa za proizvodnju vodonika. Očekuje se da će demonstracija tehnologije proizvodnje nuklearnog vodonika koju je razvio Institut za nuklearnu energiju i novu energetsku tehnologiju Univerziteta Tsinghua početi za 10 godina. Osim toga, lanac industrije vodonika također uključuje skladištenje, transport, punjenje, primjenu i druge karike, koje su također suočene s tehničkim izazovima i ograničenjima troškova. Uzimajući za primjer skladištenje i transport, vodonik je male gustine i lako propušta pod normalnom temperaturom i pritiskom. Dugotrajni kontakt sa čelikom će uzrokovati „vodonično krhkost” i oštećenje potonjeg. Skladištenje i transport su mnogo teži od uglja, nafte i prirodnog gasa.
Trenutno su mnoge zemlje oko svih aspekata novog istraživanja vodonika u punom zamahu, a tehničke poteškoće u iskoračenju za prevazilaženje. Uz kontinuirano širenje obima proizvodnje i infrastrukture za skladištenje i transport energije vodika, cijena energije vodika također ima veliki prostor za smanjenje. Istraživanja pokazuju da se očekuje da će ukupni trošak lanca vodonične energetske industrije pasti za polovinu do 2030. Očekujemo da će se vodoničko društvo ubrzati.
Vrijeme objave: 30.03.2021