Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gwledydd ledled y byd yn hyrwyddo datblygiad diwydiant ynni hydrogen ar gyflymder digynsail. Yn ôl yr adroddiad a ryddhawyd ar y cyd gan y Comisiwn Ynni Hydrogen rhyngwladol a McKinsey, mae mwy na 30 o wledydd a rhanbarthau wedi rhyddhau'r map ffordd ar gyfer datblygu ynni hydrogen, a bydd y buddsoddiad byd-eang mewn prosiectau ynni hydrogen yn cyrraedd 300 biliwn o ddoleri'r UD erbyn 2030.
Egni hydrogen yw'r egni sy'n cael ei ryddhau gan hydrogen yn y broses o newidiadau ffisegol a chemegol. Gellir llosgi hydrogen ac ocsigen i gynhyrchu ynni gwres, a gellir eu trosi'n drydan hefyd gan gelloedd tanwydd. Mae gan hydrogen nid yn unig ystod eang o ffynonellau, ond mae ganddo hefyd fanteision dargludiad gwres da, glân a diwenwyn, a gwres uchel fesul uned màs. Mae cynnwys gwres hydrogen ar yr un màs tua theirgwaith yn fwy na gasoline. Mae'n ddeunydd crai pwysig ar gyfer diwydiant petrocemegol a thanwydd pŵer ar gyfer roced awyrofod. Gyda'r alwad gynyddol i ddelio â newid yn yr hinsawdd a chyflawni niwtraliaeth carbon, disgwylir i ynni hydrogen newid y system ynni dynol.
Mae ynni hydrogen yn cael ei ffafrio nid yn unig oherwydd ei allyriadau di-garbon yn y broses ryddhau, ond hefyd oherwydd y gellir defnyddio hydrogen fel cludwr storio ynni i wneud iawn am anweddolrwydd ac ysbeidiol ynni adnewyddadwy a hyrwyddo datblygiad ar raddfa fawr yr olaf. . Er enghraifft, y dechnoleg “trydan i nwy” sy'n cael ei hyrwyddo gan lywodraeth yr Almaen yw cynhyrchu hydrogen i storio trydan glân fel pŵer gwynt a phŵer solar, na ellir ei ddefnyddio mewn pryd, a chludo hydrogen dros bellter hir er mwyn bod yn fwy effeithiol. defnydd. Yn ogystal â'r cyflwr nwyol, gall hydrogen hefyd ymddangos fel hydrid hylif neu solet, sydd ag amrywiaeth o ddulliau storio a chludo. Fel ynni “couplant” prin, gall ynni hydrogen nid yn unig wireddu'r trosiad hyblyg rhwng trydan a hydrogen, ond hefyd adeiladu “pont” i wireddu rhyng-gysylltiad trydan, gwres, oerfel a hyd yn oed tanwyddau solet, nwy a hylif, er mwyn i adeiladu system ynni fwy glân ac effeithlon.
Mae gan wahanol fathau o ynni hydrogen senarios cymhwyso lluosog. Erbyn diwedd 2020, bydd perchnogaeth fyd-eang cerbydau celloedd tanwydd hydrogen yn cynyddu 38% o'i gymharu â'r flwyddyn flaenorol. Mae cymhwyso ynni hydrogen ar raddfa fawr yn ehangu'n raddol o'r maes modurol i feysydd eraill megis cludiant, adeiladu a diwydiant. Pan gaiff ei gymhwyso i gludo rheilffyrdd a llongau, gall ynni hydrogen leihau dibyniaeth cludiant pellter hir a llwyth uchel ar danwydd olew a nwy traddodiadol. Er enghraifft, ar ddechrau'r llynedd, datblygodd a chyflawnodd Toyota y swp cyntaf o systemau celloedd tanwydd hydrogen ar gyfer llongau morol. Wedi'i gymhwyso i gynhyrchu gwasgaredig, gall ynni hydrogen gyflenwi pŵer a gwres ar gyfer adeiladau preswyl a masnachol. Gall ynni hydrogen hefyd ddarparu deunyddiau crai effeithlon yn uniongyrchol, asiantau lleihau a ffynonellau gwres o ansawdd uchel ar gyfer diwydiannau petrocemegol, haearn a dur, meteleg a chemegol eraill, gan leihau allyriadau carbon yn effeithiol.
Fodd bynnag, fel math o ynni eilaidd, nid yw ynni hydrogen yn hawdd ei gael. Mae hydrogen yn bodoli'n bennaf mewn dŵr a thanwydd ffosil ar ffurf cyfansoddion ar y ddaear. Mae'r rhan fwyaf o'r technolegau cynhyrchu hydrogen presennol yn dibynnu ar ynni ffosil ac ni allant osgoi allyriadau carbon. Ar hyn o bryd, mae technoleg cynhyrchu hydrogen o ynni adnewyddadwy yn aeddfedu'n raddol, a gellir cynhyrchu hydrogen allyriadau carbon sero o gynhyrchu pŵer ynni adnewyddadwy ac electrolysis dŵr. Mae gwyddonwyr hefyd yn archwilio technolegau cynhyrchu hydrogen newydd, megis ffotolysis solar o ddŵr i gynhyrchu hydrogen a biomas i gynhyrchu hydrogen. Disgwylir i'r dechnoleg cynhyrchu hydrogen niwclear a ddatblygwyd gan Sefydliad ynni niwclear a thechnoleg ynni newydd Prifysgol Tsinghua ddechrau arddangos mewn 10 mlynedd. Yn ogystal, mae cadwyn y diwydiant hydrogen hefyd yn cynnwys storio, cludo, llenwi, cymhwyso a chysylltiadau eraill, sydd hefyd yn wynebu heriau technegol a chyfyngiadau cost. Gan gymryd storio a chludo fel enghraifft, mae hydrogen yn ddwysedd isel ac yn hawdd ei ollwng o dan dymheredd a phwysau arferol. Bydd cyswllt hirdymor â dur yn achosi “brwydro hydrogen” a niwed i'r olaf. Mae storio a chludo yn llawer anoddach na glo, olew a nwy naturiol.
Ar hyn o bryd, mae llawer o wledydd o amgylch pob agwedd ar yr ymchwil hydrogen newydd yn ei anterth, anawsterau technegol wrth gamu i fyny i'w goresgyn. Gydag ehangiad parhaus o raddfa seilwaith cynhyrchu ynni hydrogen a storio a chludo, mae gan gost ynni hydrogen le mawr i ddirywio hefyd. Mae ymchwil yn dangos y disgwylir i gost gyffredinol cadwyn diwydiant ynni hydrogen ostwng hanner erbyn 2030. Disgwyliwn y bydd y gymdeithas hydrogen yn cyflymu.
Amser post: Mawrth-30-2021