Pēdējos gados valstis visā pasaulē nepieredzētā ātrumā veicina ūdeņraža enerģijas nozares attīstību. Saskaņā ar ziņojumu, ko kopīgi publicējusi Starptautiskā Ūdeņraža enerģijas komisija un McKinsey, vairāk nekā 30 valstis un reģioni ir publicējuši ceļvedi ūdeņraža enerģijas attīstībai, un globālās investīcijas ūdeņraža enerģijas projektos līdz 2030. gadam sasniegs 300 miljardus ASV dolāru.
Ūdeņraža enerģija ir enerģija, ko ūdeņradis izdala fizikālo un ķīmisko izmaiņu procesā. Ūdeņradi un skābekli var sadedzināt, lai radītu siltumenerģiju, un tos var arī pārvērst elektrībā ar kurināmā elementiem. Ūdeņradim ir ne tikai plašs avotu klāsts, bet arī priekšrocības: laba siltuma vadītspēja, tīrs un netoksisks, kā arī augsts siltums uz masas vienību. Ūdeņraža siltuma saturs tajā pašā masā ir apmēram trīs reizes lielāks nekā benzīnā. Tā ir svarīga izejviela naftas ķīmijas rūpniecībai un enerģētiskā degviela kosmosa raķetēm. Pieaugot aicinājumam risināt klimata pārmaiņu problēmas un panākt oglekļa neitralitāti, sagaidāms, ka ūdeņraža enerģija mainīs cilvēku enerģētikas sistēmu.
Ūdeņraža enerģija tiek dota priekšroka ne tikai tāpēc, ka tā neizdala oglekļa emisijas, bet arī tāpēc, ka ūdeņradi var izmantot kā enerģijas uzkrāšanas nesēju, lai kompensētu atjaunojamās enerģijas nepastāvību un pārtraukumus un veicinātu tās vērienīgu attīstību. . Piemēram, Vācijas valdības popularizētā tehnoloģija “elektroenerģija uz gāzi” ir ražot ūdeņradi, lai uzglabātu tīru elektroenerģiju, piemēram, vēja enerģiju un saules enerģiju, ko nevar izmantot laikā, un transportēt ūdeņradi lielos attālumos, lai nodrošinātu turpmāku efektivitāti. izmantošana. Papildus gāzveida stāvoklim ūdeņradis var parādīties arī kā šķidrs vai ciets hidrīds, kam ir dažādi uzglabāšanas un transportēšanas veidi. Kā reta “savienojuma” enerģija ūdeņraža enerģija var ne tikai realizēt elastīgu pārveidošanu starp elektroenerģiju un ūdeņradi, bet arī izveidot “tiltu”, lai realizētu elektroenerģijas, siltuma, aukstuma un pat cietā, gāzes un šķidrā kurināmā savstarpēju savienojumu, lai lai izveidotu tīrāku un efektīvāku energosistēmu.
Dažādiem ūdeņraža enerģijas veidiem ir vairāki pielietojuma scenāriji. Līdz 2020. gada beigām globālās īpašumtiesības uz ūdeņraža degvielas šūnu transportlīdzekļiem palielināsies par 38%, salīdzinot ar iepriekšējo gadu. Plaša mēroga ūdeņraža enerģijas pielietojums pakāpeniski izvēršas no autobūves jomas uz citām jomām, piemēram, transportu, būvniecību un rūpniecību. Lietojot uz dzelzceļa tranzītu un kuģiem, ūdeņraža enerģija var samazināt tālsatiksmes un lielas kravas transporta atkarību no tradicionālās naftas un gāzes degvielas. Piemēram, pagājušā gada sākumā Toyota izstrādāja un piegādāja pirmo ūdeņraža kurināmā elementu sistēmu partiju jūras kuģiem. Izmantojot dalīto ražošanu, ūdeņraža enerģija var nodrošināt elektroenerģiju un siltumu dzīvojamām un komerciālām ēkām. Ūdeņraža enerģija var arī tieši nodrošināt efektīvas izejvielas, reducētājus un augstas kvalitātes siltuma avotus naftas ķīmijas, dzelzs un tērauda, metalurģijas un citām ķīmiskajām nozarēm, efektīvi samazinot oglekļa emisijas.
Tomēr ūdeņraža enerģiju kā sava veida sekundāro enerģiju nav viegli iegūt. Ūdeņradis galvenokārt atrodas ūdenī un fosilā kurināmā savienojumu veidā uz zemes. Lielākā daļa esošo ūdeņraža ražošanas tehnoloģiju balstās uz fosilo enerģiju un nevar izvairīties no oglekļa emisijām. Pašlaik ūdeņraža ražošanas tehnoloģija no atjaunojamās enerģijas pakāpeniski nobriest, un ūdeņradi bez oglekļa emisijas var iegūt no atjaunojamās enerģijas elektroenerģijas ražošanas un ūdens elektrolīzes. Zinātnieki arī pēta jaunas ūdeņraža ražošanas tehnoloģijas, piemēram, ūdens fotolīzi ar saules enerģiju, lai iegūtu ūdeņradi, un biomasu, lai iegūtu ūdeņradi. Paredzams, ka Tsinghua Universitātes Kodolenerģijas institūta izstrādātā kodolūdeņraža ražošanas tehnoloģija un jaunās enerģijas tehnoloģijas tiks demonstrētas pēc 10 gadiem. Turklāt ūdeņraža nozares ķēde ietver arī uzglabāšanu, transportēšanu, iepildīšanu, uzklāšanu un citas saites, kas arī saskaras ar tehniskām problēmām un izmaksu ierobežojumiem. Piemēram, uzglabāšanu un transportēšanu, ūdeņradis ir zema blīvuma un normālā temperatūrā un spiedienā viegli noplūst. Ilgstoša saskare ar tēraudu izraisīs “ūdeņraža trauslumu” un tā bojājumus. Uzglabāšana un transportēšana ir daudz grūtāka nekā ogles, nafta un dabasgāze.
Pašlaik daudzās valstīs, kas aptver visus jauno ūdeņraža pētījumu aspektus, notiek pilnā sparā, un ir jāpārvar tehniskas grūtības, kas saistītas ar paātrinājumu. Pastāvīgi paplašinoties ūdeņraža enerģijas ražošanas un uzglabāšanas un transportēšanas infrastruktūrai, arī ūdeņraža enerģijas izmaksām ir liela iespēja samazināties. Pētījumi liecina, ka sagaidāms, ka ūdeņraža enerģijas nozares ķēdes kopējās izmaksas līdz 2030. gadam samazināsies uz pusi. Mēs sagaidām, ka ūdeņraža sabiedrība paātrināsies.
Izlikšanas laiks: 30. marts 2021