Bakit nakakaakit ng pansin ang enerhiya ng hydrogen?

Sa mga nagdaang taon, ang mga bansa sa buong mundo ay nagtataguyod ng pag-unlad ng industriya ng enerhiya ng hydrogen sa hindi pa nagagawang bilis. Ayon sa ulat na magkasamang inilabas ng internasyonal na Komisyon ng Enerhiya ng Hydrogen at McKinsey, higit sa 30 mga bansa at rehiyon ang naglabas ng roadmap para sa pagpapaunlad ng enerhiya ng hydrogen, at ang pandaigdigang pamumuhunan sa mga proyekto ng enerhiya ng hydrogen ay aabot sa 300 bilyong US dollars sa 2030

Ang enerhiya ng hydrogen ay ang enerhiya na inilabas ng hydrogen sa proseso ng mga pagbabagong pisikal at kemikal. Ang hydrogen at oxygen ay maaaring masunog upang makabuo ng enerhiya ng init, at maaari ring ma-convert sa kuryente sa pamamagitan ng mga fuel cell. Ang hydrogen ay hindi lamang may malawak na hanay ng mga mapagkukunan, ngunit mayroon ding mga pakinabang ng mahusay na pagpapadaloy ng init, malinis at hindi nakakalason, at mataas na init bawat yunit ng masa. Ang init na nilalaman ng hydrogen sa parehong masa ay halos tatlong beses kaysa sa gasolina. Ito ay isang mahalagang hilaw na materyal para sa industriya ng petrochemical at power fuel para sa aerospace rocket. Sa pagtaas ng panawagan na harapin ang pagbabago ng klima at makamit ang neutralidad ng carbon, inaasahang babaguhin ng enerhiya ng hydrogen ang sistema ng enerhiya ng tao.

Ang hydrogen energy ay pinapaboran hindi lamang dahil sa zero carbon emission nito sa proseso ng paglabas, kundi dahil ang hydrogen ay maaaring gamitin bilang energy storage carrier para makabawi sa pagkasumpungin at intermittence ng renewable energy at isulong ang malakihang pag-unlad ng huli. . Halimbawa, ang teknolohiyang "electricity to gas" na isinusulong ng gobyerno ng Germany ay upang makagawa ng hydrogen upang mag-imbak ng malinis na kuryente tulad ng wind power at solar power, na hindi magagamit sa oras, at para sa transportasyon ng hydrogen sa malayong distansya para sa mas epektibong paraan. paggamit. Bilang karagdagan sa gas na estado, ang hydrogen ay maaari ding lumitaw bilang likido o solid hydride, na may iba't ibang mga mode ng imbakan at transportasyon. Bilang isang bihirang "couplant" na enerhiya, ang enerhiya ng hydrogen ay hindi lamang makakapagtanto ng nababaluktot na conversion sa pagitan ng kuryente at hydrogen, ngunit bumuo din ng isang "tulay" upang mapagtanto ang pagkakaugnay ng kuryente, init, malamig at maging solid, gas at likidong mga gasolina, upang upang makabuo ng mas malinis at mahusay na sistema ng enerhiya.

Ang iba't ibang anyo ng enerhiya ng hydrogen ay may maraming mga sitwasyon ng aplikasyon. Sa pagtatapos ng 2020, ang pandaigdigang pagmamay-ari ng mga hydrogen fuel cell na sasakyan ay tataas ng 38% kumpara sa nakaraang taon. Ang malakihang paggamit ng enerhiya ng hydrogen ay unti-unting lumalawak mula sa larangan ng automotive patungo sa iba pang larangan tulad ng transportasyon, konstruksiyon at industriya. Kapag inilapat sa rail transit at ships, ang hydrogen energy ay maaaring mabawasan ang pag-asa ng malayuan at mataas na load na transportasyon sa tradisyonal na langis at gas fuel. Halimbawa, sa simula ng nakaraang taon, binuo at inihatid ng Toyota ang unang batch ng hydrogen fuel cell system para sa mga barkong pandagat. Inilapat sa distributed generation, ang hydrogen energy ay maaaring magbigay ng kuryente at init para sa mga gusaling tirahan at komersyal. Ang enerhiya ng hydrogen ay maaari ding direktang magbigay ng mahusay na mga hilaw na materyales, mga ahente ng pagbabawas at mataas na kalidad na pinagmumulan ng init para sa petrochemical, bakal at bakal, metalurhiya at iba pang industriya ng kemikal, na epektibong nagpapababa ng mga carbon emissions.

Gayunpaman, bilang isang uri ng pangalawang enerhiya, ang enerhiya ng hydrogen ay hindi madaling makuha. Ang hydrogen ay pangunahing umiiral sa tubig at mga fossil fuel sa anyo ng mga compound sa lupa. Karamihan sa mga umiiral na teknolohiya ng produksyon ng hydrogen ay umaasa sa fossil energy at hindi maiiwasan ang mga carbon emissions. Sa kasalukuyan, ang teknolohiya ng produksyon ng hydrogen mula sa renewable energy ay unti-unting nahihinog, at ang zero carbon emission hydrogen ay maaaring gawin mula sa renewable energy power generation at water electrolysis. Sinasaliksik din ng mga siyentipiko ang mga bagong teknolohiya sa produksyon ng hydrogen, tulad ng solar photolysis ng tubig upang makagawa ng hydrogen at biomass upang makagawa ng hydrogen. Ang teknolohiya ng produksyon ng nuclear hydrogen na binuo ng Institute of nuclear energy at bagong teknolohiya ng enerhiya ng Tsinghua University ay inaasahang magsisimula ng demonstrasyon sa loob ng 10 taon. Bilang karagdagan, ang chain ng industriya ng hydrogen ay kinabibilangan din ng imbakan, transportasyon, pagpuno, aplikasyon at iba pang mga link, na nahaharap din sa mga teknikal na hamon at mga hadlang sa gastos. Ang pagkuha ng imbakan at transportasyon bilang isang halimbawa, ang hydrogen ay mababa ang density at madaling tumagas sa ilalim ng normal na temperatura at presyon. Ang pangmatagalang pakikipag-ugnay sa bakal ay magdudulot ng "hydrogen embrittlement" at pinsala sa huli. Ang imbakan at transportasyon ay mas mahirap kaysa sa karbon, langis at natural na gas.

Sa kasalukuyan, maraming mga bansa sa paligid ng lahat ng aspeto ng bagong pagsasaliksik ng hydrogen ay puspusan, mga teknikal na paghihirap sa pagsulong upang malampasan. Sa patuloy na pagpapalawak ng sukat ng produksyon ng enerhiya ng hydrogen at imprastraktura ng imbakan at transportasyon, ang halaga ng enerhiya ng hydrogen ay mayroon ding malaking espasyo upang tanggihan. Ipinakikita ng pananaliksik na ang kabuuang halaga ng kadena ng industriya ng enerhiya ng hydrogen ay inaasahang bababa ng kalahati sa 2030. Inaasahan namin na ang lipunan ng hydrogen ay bibilis.