Последњих година, земље широм света промовишу развој индустрије водоничне енергије невиђеном брзином. Према извештају који су заједнички објавили Међународна комисија за енергију водоника и МцКинсеи, више од 30 земаља и региона објавило је мапу пута за развој енергије водоника, а глобална улагања у пројекте енергије водоника достићи ће 300 милијарди америчких долара до 2030.
Енергија водоника је енергија коју ослобађа водоник у процесу физичких и хемијских промена. Водоник и кисеоник се могу сагорети да би се произвела топлотна енергија, а такође се могу претворити у електричну енергију помоћу горивих ћелија. Водоник не само да има широк спектар извора, већ има и предности добре проводљивости топлоте, чистог и нетоксичног, и високе топлоте по јединици масе. Садржај топлоте водоника при истој маси је око три пута већи од бензина. Важна је сировина за петрохемијску индустрију и погонско гориво за ваздухопловне ракете. Са све чешћим позивом на суочавање са климатским променама и постизање неутралности угљеника, очекује се да ће енергија водоника променити људски енергетски систем.
Енергија водоника је фаворизована не само због њене нулте емисије угљеника у процесу ослобађања, већ и због тога што се водоник може користити као носилац складиштења енергије да би се надокнадила несталност и повременост обновљиве енергије и промовисао велики развој ове последње. . На пример, технологија „струја у гас“ коју промовише немачка влада је производња водоника за складиштење чисте електричне енергије, као што је енергија ветра и соларна енергија, која се не може искористити на време, и за транспорт водоника на велике удаљености ради даље ефикасности. коришћење. Поред гасовитог стања, водоник се такође може појавити као течни или чврсти хидрид, који има различите начине складиштења и транспорта. Као ретка „спојна“ енергија, енергија водоника не само да може да реализује флексибилну конверзију између електричне енергије и водоника, већ и да изгради „мост“ за остваривање међусобне повезаности електричне енергије, топлоте, хладноће, па чак и чврстих, гасних и течних горива, као нпр. да се изгради чистији и ефикаснији енергетски систем.
Различити облици енергије водоника имају више сценарија примене. До краја 2020. године, глобално власништво над возилима са водоничним горивним ћелијама повећаће се за 38% у поређењу са претходном годином. Широка примена енергије водоника постепено се шири из области аутомобилске индустрије на друга поља као што су транспорт, грађевинарство и индустрија. Када се примени на железнички транзит и бродове, енергија водоника може смањити зависност транспорта на велике удаљености и великог терета од традиционалних горива за нафту и гас. На пример, Тојота је почетком прошле године развила и испоручила прву серију система водоничних горивних ћелија за бродове. Примењена на дистрибуирану производњу, енергија водоника може да обезбеди струју и топлоту за стамбене и пословне зграде. Енергија водоника такође може директно да обезбеди ефикасне сировине, редукционе агенсе и висококвалитетне изворе топлоте за петрохемију, гвожђе и челик, металургију и друге хемијске индустрије, ефикасно смањујући емисије угљеника.
Међутим, као неку врсту секундарне енергије, енергију водоника није лако добити. Водоник углавном постоји у води и фосилним горивима у облику једињења на земљи. Већина постојећих технологија производње водоника ослања се на фосилну енергију и не може да избегне емисије угљеника. Тренутно, технологија производње водоника из обновљивих извора енергије постепено сазрева, а водоник са нултом емисијом угљеника може се произвести из обновљивих извора енергије и електролизе воде. Научници такође истражују нове технологије производње водоника, као што је соларна фотолиза воде за производњу водоника и биомаса за производњу водоника. Очекује се да ће демонстрација технологије производње нуклеарног водоника коју је развио Институт за нуклеарну енергију и нову енергетску технологију Универзитета Тсингхуа почети за 10 година. Поред тога, ланац индустрије водоника такође укључује складиштење, транспорт, пуњење, примену и друге карике, које су такође суочене са техничким изазовима и ограничењима трошкова. Узимајући за пример складиштење и транспорт, водоник је мале густине и лако пропушта под нормалном температуром и притиском. Дуготрајни контакт са челиком ће изазвати „кртост водоником“ и оштећење овог другог. Складиштење и транспорт су много тежи од угља, нафте и природног гаса.
Тренутно су многе земље око свих аспеката новог истраживања водоника у пуном замаху, а техничке потешкоће треба да се превазиђу. Уз континуирано ширење обима производње енергије водоника и инфраструктуре за складиштење и транспорт, трошкови енергије водоника такође имају велики простор за смањење. Истраживања показују да се очекује да ће укупни трошкови ланца индустрије водоничне енергије пасти за половину до 2030. Очекујемо да ће се друштво водоника убрзати.
Време поста: 30.03.2021