Çoğu insan, hidrojen içeren bir şeyin gelecekteki enerji stratejilerinin bir parçası olacağına dair bir sezgiye sahip. Örneğin, birçok yeni gazla çalışan enerji santrali şu anda yapım aşamasındadır ve bunlar daha sonra mevcut olduğunda elektroliz yoluyla daha önce fazla elektrikten üretilen hidrojen gazını yakacaktır. Rüzgar ve güneşin uçucu katkıları azaltılırsa, bu enerji santrallerinin eksik enerjiyi absorbe etmesi gerekir. Fazla elektrik rüzgar ve güneşten geldiğinden, bu hidrojene tartışma için sanal yeşil renk verildi.
Duyuru
Bu tür enerji depolama son derece pahalı ve sızıntılara yatkın olsa da henüz daha ucuz bir depolama yöntemimiz yok. Ayrıca hidrojenin, gübre üretimi veya çeliğin doğrudan indirgenmesi gibi hayatta kalma açısından kritik olan bazı yerlerde fosil hammaddelerin yerini alması amaçlanıyor. Almanya kendisi için belirlediği iklim hedeflerine ulaşmak istiyorsa bunu pahalı hidrojen olmadan başaramaz. Bu nedenle yeşil hidrojene çok acil bir ihtiyaç olacak, o kadar ki önümüzdeki yıllarda ulaşım ve ısıtmada kullanılacak fikirler için muhtemelen önemli miktarda kalmayacak (en büyük Alman ısıtma üreticisi Viessmann’ın sürekli hidrojen reklamına bakın) .
Yenilenebilir kaynaklar yeterli değil
Enerji analisti Michael Liebreich ve meslektaşları, 2021’de, normalde yalnızca fosil yakıtlarla değiştirilebilecek alanlarda ne kadar enerjiye ihtiyaç duyulacağını tahmin etti. Sonuç: Dünya çapında planlanan tüm rüzgar ve fotovoltaik sistemlerin TAMAMEN üretim kapasitesine yalnızca gübrelerin temellerini, gıda, kimya ve petrokimya endüstrilerindeki hidrojenasyon uygulamalarını, hidrokraking, çelik yapımı ve kükürt gidermeyi kapsamak için ihtiyaç duyulacaktır. Kısacası: Dik genişleme eğrilerine rağmen rüzgar ve güneş enerjisi hala temel ihtiyaçları bile karşılamaya yetmiyor.
Daha az acil olan alanlarda çeşitli alternatifler vardır. Hidrojenin yanı sıra bir uçak, örneğin biyojenik kaynaklardan gelen hidrokarbonlarla da uçmaya devam edebilir. Bununla birlikte, yeşil hidrojenin Basics+Storage dışında ilgili bir “hidrojen ekonomisi” olmadığı açıktır ve bu gerçek muhtemelen federal hükümeti uygun hidrojen gerekliliklerini gevşetmeye motive etmiştir. Bunu, fiziksel olarak renksiz gazın kaynaklarını değerlendirmek için hidrojenin sanal renklerinden oluşan bir panoptikon takip ediyor.
Gökkuşağı hidrojeni
2023 yazında federal hükümet, hidrojen stratejisinde değişiklik yaparak “mavi hidrojenin” de finansman için uygun olduğuna karar verdi. Bu gerçek artık Meclis tarafından onaylanan Bina Enerji Kanunu’nda (GEG) yapılan değişiklikte de yer alıyor. Mavi hidrojen, CO₂ nötr hale getirmek için karbon yakalamayı kullanması nedeniyle doğal gaz buharının dönüştürülmesinden kaynaklanan “gri hidrojenden” farklıdır. En basit karbon birikintileri oksijenle birleşerek CO₂ oluşturur. Bu hafızaya alınmalıdır. Sorun, CO₂’nin normal sıcaklık ve basınçta gaz halinde olmasıdır. Gaz çıkışı güvenilir bir şekilde önlenmelidir.
Buradaki bazı çalışmalar oldukça zayıf sonuçlara ulaşıyor. Howard ve Jacobson, 2021’deki çalışmalarında mavi hidrojenin gri hidrojene göre yalnızca %9 ila %12 daha az sera etkisine sahip olduğu sonucuna vardı. Daha da kötüsü: mavi hidrojen, doğal gaz yakmaktan %20 daha fazla sera gazı verimlidir. Ana neden ek metan emisyonlarıdır, çünkü basitleştirmek için araştırmacılar birikintilerden hiçbir CO₂ kaçmadığını varsaymışlardır. Bu varsayım muhtemelen aşırı iyimserdir. CO₂’ün depoda ne kadar iyi ve ne kadar süreyle tutulduğunu hâlâ bilmiyoruz.
Yakıt hücreli bir Toyota Hilux yeşil hidrojeni bekliyor. Ama onun için hiçbiri yok.
(Resim: Toyota)
Alternatif mavi hidrojen
Paul Scherrer Enstitüsü tarafından yapılan daha sonraki bir çalışma, soruna daha yakından baktı ve teknolojinin mümkün olduğu kadar mükemmel olması, yani CO₂ yakalama oranlarının sağlanması durumunda, mavi hidrojenin sera etkisi açısından neredeyse yeşil hidrojen kadar nötr olabileceği sonucuna vardı. çok yüksek ve metan kayıpları çok düşüktü. Ancak Kaptan Açık araştırma ekibi bu gereksinimle ilgili büyük sorun hakkında yorum yapmadı: bunların hepsi maliyet faktörleri. Mavi hidrojen bir fikir olarak var çünkü yeşil hidrojenden daha ucuz olacak. Pahalanırsa kimsenin buna ihtiyacı olmaz. Yani maliyet analizi yok. Norveç’te küçük fabrikalar zaten mevcut olduğundan, önümüzdeki birkaç on yılın bazı yararlı veriler sağlayacağı umulmaktadır.
Ancak CO₂ formundaki CCS birçok sorunu beraberinde getiriyor: CO₂ fosil yakıtlardan daha fazla yer kaplıyor. Bu nedenle, başka türlü uygun olsalar bile, boş eski maden sahalarında yalnızca kısmen depolanması mümkündür. Her bira ve şarap üreticisinin bildiği gibi konsantre CO₂ bile tehlikelidir çünkü havadan daha ağırdır. Daha sonra toprak altından kaçarsa yerde birikir ve artık konsantre CO₂’deki O₂’yi soluyamazsınız.
Daha fazla hidrojene ihtiyacımız olduğundan mavi varyantın muhtemelen rolünü oynaması gerekecek. Ancak işleri batırma eğiliminde olduğumuz için, gerçekte doğalgazdan ziyade kağıt üzerinde doğal gazdan daha akıllı olacaktır. İlginç bir alternatif, metanın pirolitik olarak H’ye dönüştürüldüğü “turkuaz hidrojen” olabilir.2 ve katı karbon (C) parçalanır ve bu kolayca depolanabilir veya (daha iyisi) endüstride daha ileri düzeyde işlenebilir. Burada güneş ısısı, piroliz için gereken düşük maliyetleri sağlayabilir.
Hidrojen yeraltı
Endüstriyel hidrojenle ilgili sorunlar göz önüne alındığında, Dünya’nın derinliklerindeki jeolojik süreçlerle üretilen doğal hidrojen cazip hale gelebilir. Mineral özelliklerine bağlı olarak “beyaz hidrojen”, bazen de “altın hidrojen” olarak adlandırılır. Bazı yerlerde gaz yüzeye nüfuz eder ve bazen çok sığ derinliklerde sondaj yapılarak buralara ulaşılabilir. Her zaman iyi bir oranda yenilenen bazı kuyular Mali’de bulunmaktadır; burada H’nin %96’sı2-Gaz sızıntısı.
Kanadalı Hydroma şirketi uzun süredir burada jeolojik hidrojen çıkarmak istiyor ve gelecekte kilogram hidrojen başına bir ABD doları tutarında bir fiyat bekliyor. Ne yazık ki Mali’deki siyasi durum oldukça istikrarsız ve bu da bu tür projeleri çok daha zorlaştırıyor. “45-8 Energy” adlı başka bir şirket, maliyetlerin muhtemelen daha yüksek olduğu ancak aynı zamanda daha iyi bir planlamanın olduğu Fransa ve Almanya’dan gelen beyaz hidrojeni teşvik etmek istiyor. 45-8 Enerji aynı zamanda doğal helyum da üretiyor ve her iki gazın da üretilmesinin maliyet açısından fayda sağlamasını bekliyor.
Otobüs durağında elektrikli bir Mercedes-Benz eCitaro. Piller artık otobüslerde daha popüler hale geliyor. Demiryolu vagonlarında bile çoğu ekonomik açıdan batarya hidrojenin önüne geçiyor çünkü genellikle rotanın yalnızca elektrikli olmayan bölümlerinin kullanılması gerekiyor.
(Resim: Mercedes-Benz)
Pembe hidrojen
Son olarak, nükleer fisyon enerjisinden kaynaklanan ve neredeyse “mor” veya “kırmızı” renkte olan “pembe hidrojen” vardır. Nükleer fisyonda çok yüksek sıcaklıklar oluşturmak çok kolaydır, hatta ÇOK kolaydır ve en bilinen sorunları arasında reaktör erimeleri ve oksijen patlamaları yer alan teknolojinin temel sorunlarından biridir. Ucuz olan yüksek sıcaklıklarda su buharı, elektroliz yerine termoliz kullanılarak H2’ye dönüştürülebilir.2 ve O₂’yi (oksihidrojen gazı) bölün. Bu maliyetin ne kadar olacağı, planlama sırasında dikkate alınması gereken birçok faktöre bağlıdır.
Bir yanıt yazın