Nos últimos anos, os países de todo o mundo están a promover o desenvolvemento da industria da enerxía do hidróxeno a unha velocidade sen precedentes. Segundo o informe publicado conxuntamente pola Comisión Internacional de Enerxía do Hidróxeno e McKinsey, máis de 30 países e rexións publicaron a folla de ruta para o desenvolvemento da enerxía do hidróxeno e o investimento global en proxectos de enerxía do hidróxeno alcanzará os 300.000 millóns de dólares en 2030.
A enerxía do hidróxeno é a enerxía liberada polo hidróxeno no proceso de cambios físicos e químicos. O hidróxeno e o osíxeno pódense queimar para xerar enerxía térmica, e tamén se poden converter en electricidade mediante pilas de combustible. O hidróxeno non só ten unha gran variedade de fontes, senón que tamén ten as vantaxes dunha boa condución da calor, limpa e non tóxica e alta calor por unidade de masa. O contido de calor do hidróxeno á mesma masa é aproximadamente tres veces o da gasolina. É unha materia prima importante para a industria petroquímica e combustible de enerxía para foguetes aeroespaciais. Co aumento da chamada a facer fronte ao cambio climático e lograr a neutralidade do carbono, espérase que a enerxía do hidróxeno cambie o sistema enerxético humano.
A enerxía do hidróxeno é favorecida non só pola súa emisión nula de carbono no proceso de liberación, senón tamén porque o hidróxeno pode utilizarse como transportador de almacenamento de enerxía para compensar a volatilidade e a intermitencia das enerxías renovables e promover o desenvolvemento a grande escala destas últimas. . Por exemplo, a tecnoloxía de "electricidade a gas" que promove o goberno alemán é producir hidróxeno para almacenar electricidade limpa, como a enerxía eólica e solar, que non se pode utilizar a tempo, e transportar hidróxeno a longa distancia para unha maior eficacia. utilización. Ademais do estado gasoso, o hidróxeno tamén pode aparecer como hidruro líquido ou sólido, que ten unha variedade de modos de almacenamento e transporte. Como enerxía de "acoplamento" rara, a enerxía do hidróxeno non só pode realizar a conversión flexible entre electricidade e hidróxeno, senón que tamén pode construír unha "ponte" para realizar a interconexión de electricidade, calor, frío e mesmo combustibles sólidos, gaseosos e líquidos, de xeito que para construír un sistema enerxético máis limpo e eficiente.
Varias formas de enerxía do hidróxeno teñen múltiples escenarios de aplicación. A finais de 2020, a propiedade global de vehículos de pila de combustible de hidróxeno aumentará un 38% en comparación co ano anterior. A aplicación a gran escala da enerxía do hidróxeno está a expandirse gradualmente desde o campo da automoción a outros campos como o transporte, a construción e a industria. Cando se aplica ao tránsito ferroviario e aos buques, a enerxía do hidróxeno pode reducir a dependencia do transporte de longa distancia e alta carga dos combustibles tradicionais de petróleo e gas. Por exemplo, a principios do ano pasado, Toyota desenvolveu e entregou o primeiro lote de sistemas de pilas de combustible de hidróxeno para buques mariños. Aplicada á xeración distribuída, a enerxía do hidróxeno pode proporcionar enerxía e calor para edificios residenciais e comerciais. A enerxía do hidróxeno tamén pode proporcionar directamente materias primas eficientes, axentes reductores e fontes de calor de alta calidade para industrias petroquímicas, siderúrxicas, metalurxias e outras químicas, reducindo de forma efectiva as emisións de carbono.
Non obstante, como unha especie de enerxía secundaria, a enerxía do hidróxeno non é fácil de obter. O hidróxeno existe principalmente na auga e nos combustibles fósiles en forma de compostos na terra. A maioría das tecnoloxías de produción de hidróxeno existentes dependen da enerxía fósil e non poden evitar as emisións de carbono. Na actualidade, a tecnoloxía de produción de hidróxeno a partir de enerxías renovables está madurando gradualmente e pódese producir hidróxeno con emisión cero de carbono a partir da xeración de enerxía renovable e da electrólise da auga. Os científicos tamén están a explorar novas tecnoloxías de produción de hidróxeno, como a fotólise solar da auga para producir hidróxeno e biomasa para producir hidróxeno. Espérase que a tecnoloxía de produción de hidróxeno nuclear desenvolvida polo Instituto de enerxía nuclear e tecnoloxía de novas enerxías da Universidade de Tsinghua comece a demostración en 10 anos. Ademais, a cadea da industria do hidróxeno tamén inclúe almacenamento, transporte, recheo, aplicación e outras ligazóns, que tamén se enfrontan a retos técnicos e limitacións de custos. Tomando como exemplo o almacenamento e o transporte, o hidróxeno é de baixa densidade e fácil de filtrar a temperatura e presión normais. O contacto a longo prazo co aceiro provocará "fragilización do hidróxeno" e danos a este último. O almacenamento e o transporte son moito máis difíciles que o carbón, o petróleo e o gas natural.
Actualmente, moitos países en torno a todos os aspectos da nova investigación do hidróxeno está en pleno apoxeo, dificultades técnicas para avanzar para superar. Coa expansión continua da escala de produción de enerxía de hidróxeno e infraestrutura de almacenamento e transporte, o custo da enerxía do hidróxeno tamén ten un gran espazo para diminuír. A investigación mostra que espérase que o custo global da cadea da industria enerxética do hidróxeno caiga á metade en 2030. Agardamos que a sociedade do hidróxeno se acelere.
Hora de publicación: 30-mar-2021