Κολοσσιαίες εταιρείες αναζητούν τρόπους ενσωμάτωσης του φυσικού αερίου σε καθαρότερα ενεργειακά συστήματα σύμφωνα με το Bloomberg
Το υδρογόνο αντλείται από μεγάλες εταιρείες ενέργειας, από την Royal Dutch Shell Plc και την Uniper SE έως τις αυτοκινητοβιομηχανίες BMW και Audi, οι οποίες παράλληλα υποστηρίζουν την έρευνα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο το στοιχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση ενέργειας, για εβδομάδες ή και μήνες, πέρα από το τι μπορούν να διαχειριστούν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Σύμφωνα με το bloomberg ενώ η επένδυση της βιομηχανίας στο υδρογόνο είναι μικρή και ανέρχεται σε μόλις 2,5 δισεκατομμύρια δολάρια την τελευταία δεκαετία, η έρευνα προσφέρει μια απάντηση στο αόριστο ερώτημα σχετικά με το πώς θα μπορούσε να διατηρηθεί η ηλεκτρική ενέργεια για μελλοντική χρήση.
Το υδρογόνο μπορεί να διατηρηθεί επ 'αόριστον σε δεξαμενές.
Αυτό θα επέτρεπε, για παράδειγμα, την τάση που συλλέγεται από τους ηλιακούς συλλέκτες το καλοκαίρι να χρησιμοποιείται το χειμώνα.
"Από το 2020 έως 2030 θα είναι για το υδρογόνο ό, τι ήταν η δεκαετία του 1990 για την ηλιακή και την αιολική ενέργεια", δήλωσε ο Pierre-Etienne Franc και αντιπρόεδρος της γαλλικής βιομηχανίας φυσικού αερίου Air Liquide SA και πρόεδρος του Hydrogen Council, ομάδα που προωθεί το έργο.
Η τεχνολογία για τη χρήση του υδρογόνου ως αποθήκευση ενέργειας είναι γνωστή, αν και δεν έχει ακόμη λειτουργήσει σε εμπορικό περιβάλλον.
Η υπερβολική ισχύς από τον άνεμο ή από τα φωτοβολταϊκά θα μπορούσε να οδηγήσει στην ηλεκτρόλυση, διαχωρίζοντας τα συστατικά στοιχεία του νερού υδρογόνο και οξυγόνο.
Το υδρογόνο που συλλαμβάνεται από αυτή τη διαδικασία θα μπορούσε, όταν χρειαζόταν, να τροφοδοτεί σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο ή κυψέλες καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρισμού.
Βιομηχανικά εργοστάσια όπως τα διυλιστήρια πετρελαίου μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν υδρογόνο για χημικές διεργασίες.
Μέχρι σήμερα, η βιομηχανία ενέργειας έχει επικεντρωθεί κυρίως στο δυναμικό υδρογόνου στις κυψέλες καυσίμου, οι οποίες χρησιμοποιούν το στοιχείο σε μια χημική αντίδραση για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Στην αποθήκευση ενέργειας, τα περισσότερα χρήματα πηγαίνουν σε μπαταρίες όπως τα κύτταρα ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται ευρέως σε κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές.
Αλλά αυτά τείνουν να χάνουν το φορτίο αν δεν συμπληρωθούν και εκφορτώνονται συχνά.
Η αποθήκευση υδρογόνου είναι ελκυστική επειδή διατηρεί την ενέργεια για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Η μόνη πραγματική εναλλακτική λύση αυτή τη στιγμή είναι η άντληση νερού σε μια δεξαμενή στην κορυφή ενός λόφου, όπου μπορεί να φράσσεται μέχρις ότου οι διαχειριστές του δικτύου είναι έτοιμοι να την αφήσουν να ρεύσει κάτω από τις υδροηλεκτρικές τουρμπίνες. Η λεγόμενη αποθήκευση άντλησης απαιτεί όμως τη σωστή γεωγραφία.
Εάν το υδρογόνο θα μπορούσε να γίνει για να αποθηκεύσει την ενέργεια αρκετά φτηνά, θα επέτρεπε στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να μειώσουν τις εκπομπές των ορυκτών καυσίμων, καθιστώντας ευκολότερο για το δίκτυο να χειρίζεται διαλείπουσες ροές ενέργειας από αιολικά και ηλιακά αγροκτήματα.
Παραδείγματος χάριν, περίπου 3,4 δισεκατομμύρια δολάρια έσοδα χάθηκαν στην Κίνα το περασμένο έτος, επειδή αιολικά πάρκα αναγκάστηκαν να παραμείνουν αδρανή λόγω των συμφόρησης ηλεκτρικών γραμμών.
"Εάν θέλετε να φτάσετε στο 100% των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, το υδρογόνο θα μπορούσε να διαδραματίσει βασικό ρόλο", δήλωσε η Claire Curry, αναλύτρια της Bloomberg New Energy Finance. "Θα μπορούσατε να έχετε μονάδες φυσικού αερίου, αλλά αυτό φυσικά δεν θα ήταν 100% καθαρό."
Οι εργασίες για το υδρογόνο είναι στα σπάργανα, αλλά η στήριξη από τις μεγάλες επιχειρήσεις αυξάνεται.
Το Hydrogen Council δημιουργήθηκε στο τελευταίο Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ στο Νταβός, με 17 μεγάλες εταιρείες να αναζητούν τρόπους ενσωμάτωσης του φυσικού αερίου σε καθαρότερα ενεργειακά συστήματα. Τα μέλη της είναι η Shell, η Total SA, η Engie SA, η Toyota Motor Corp., η Bayerische Motoren Werke AG, η Audi και η ιαπωνική βιομηχανία αερίου Iwatani Corp.
Η General Motors Co. είναι στη διαδικασία της ένταξης.
Το Hydrogen Council και θα συναντηθεί εκ νέου τον Νοέμβριο στις επόμενες συνομιλίες για το κλίμα των Ηνωμένων Εθνών στη Βόννη. Σήμερα λειτουργούν λίγα έργα, υποστηριζόμενα από τη γερμανική εταιρεία Uniper, την Ευρωπαϊκή Ένωση και βιομηχανικές και ενεργειακές εταιρείες.
Η έρευνα του Curry στο BNEF υποδεικνύει ότι ένα σύστημα αποθήκευσης υδρογόνου θα μπορούσε να λειτουργήσει σε μια περιοχή όπως το Δυτικό Τέξας, όπου υπάρχουν άφθονα υπάρχοντα ενεργειακά δίκτυα και πελάτες για να υποστηρίξουν τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε φυσικό αέριο. Εκτίμησε μια θεωρητική 1 gigawatt ηλιακή μονάδα που τροφοδοτεί μια μονάδα που παράγει υδρογόνο και διαπίστωσε ότι υπό τις κατάλληλες συνθήκες μια μονάδα αποθήκευσης υδρογόνου θα μπορούσε να είναι επικερδής.
Το υδρογόνο έχει μειονεκτήματα. Τα κρατικά κίνητρα απαιτούνται για τη δημιουργία μιας αγοράς με ικανότητα αποθήκευσης, είπε ο Curry. Και τώρα, οι μπαταρίες είναι η εναλλακτική λύση για πολλές από τις λειτουργίες που θα εκπληρώσει το υδρογόνο.
Η όλη ιδέα της μετατροπής της ενέργειας σε αέριο και στη συνέχεια στην επιστροφή σε ισχύ χτυπάει κάποιες τόσο περίπλοκες.
Ο Erik Fairbairn, διευθύνων σύμβουλος της Pod Point Ltd., ενός δικτύου χρέωσης ηλεκτρικών αυτοκινήτων στο Ηνωμένο Βασίλειο, πιστεύει ότι ο ρόλος του υδρογόνου θα πρέπει να περιοριστεί ώστε να επιτρέψει την άνθηση πιο απλών τεχνολογιών, ιδιαίτερα όταν μια μπαταρία μπορεί να κάνει τη δουλειά.
"Γενικά, όταν αλλάζετε ενέργεια από τη μία μορφή στην άλλη, χάνετε την αποτελεσματικότητα", δήλωσε ο Fairbairn. "Δημιουργείτε υδρογόνο κυρίως με ηλεκτρόλυση νερού, χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια για να χωρίσετε το υδρογόνο από το οξυγόνο και αμέσως, χάνετε το ένα τέταρτο της ενέργειας σας σε αυτό".
Ωστόσο, οι εμπλεκόμενες εταιρείες είναι αισιόδοξες για την νέα τεχνολογία και προτρέπουν τις κυβερνήσεις να την υποστηρίξουν.
Η Uniper ξεκίνησε το εργοστάσιό της στο Falkenhagen τον Αύγουστο του 2013 για να μετατρέψει την περίσσεια αιολική ενέργεια σε υδρογόνο, η τροφοδοτείται σε ένα εργοστάσιο που συνδυάζει με διοξείδιο του άνθρακα για την παραγωγή μεθανίου - φυσικού αερίου. Το αέριο αυτό μεταφέρεται και αποθηκεύεται στους υπάρχοντες αγωγούς.
"Η ισχύς στο φυσικό αέριο είναι το κλειδί για αυτή την τεχνολογία", δήλωσε ο Eckhardt Ruemmler, μέλος του διοικητικού συμβουλίου της Uniper, υπεύθυνος για την καινοτομία. "Η χρήση σε μεγάλη τεχνική κλίμακα εμποδίζεται επί του παρόντος από το ανεπαρκές πολιτικό πλαίσιο".
www.worldenergynews.gr
Σύμφωνα με το bloomberg ενώ η επένδυση της βιομηχανίας στο υδρογόνο είναι μικρή και ανέρχεται σε μόλις 2,5 δισεκατομμύρια δολάρια την τελευταία δεκαετία, η έρευνα προσφέρει μια απάντηση στο αόριστο ερώτημα σχετικά με το πώς θα μπορούσε να διατηρηθεί η ηλεκτρική ενέργεια για μελλοντική χρήση.
Το υδρογόνο μπορεί να διατηρηθεί επ 'αόριστον σε δεξαμενές.
Αυτό θα επέτρεπε, για παράδειγμα, την τάση που συλλέγεται από τους ηλιακούς συλλέκτες το καλοκαίρι να χρησιμοποιείται το χειμώνα.
"Από το 2020 έως 2030 θα είναι για το υδρογόνο ό, τι ήταν η δεκαετία του 1990 για την ηλιακή και την αιολική ενέργεια", δήλωσε ο Pierre-Etienne Franc και αντιπρόεδρος της γαλλικής βιομηχανίας φυσικού αερίου Air Liquide SA και πρόεδρος του Hydrogen Council, ομάδα που προωθεί το έργο.
Η τεχνολογία για τη χρήση του υδρογόνου ως αποθήκευση ενέργειας είναι γνωστή, αν και δεν έχει ακόμη λειτουργήσει σε εμπορικό περιβάλλον.
Η υπερβολική ισχύς από τον άνεμο ή από τα φωτοβολταϊκά θα μπορούσε να οδηγήσει στην ηλεκτρόλυση, διαχωρίζοντας τα συστατικά στοιχεία του νερού υδρογόνο και οξυγόνο.
Το υδρογόνο που συλλαμβάνεται από αυτή τη διαδικασία θα μπορούσε, όταν χρειαζόταν, να τροφοδοτεί σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο ή κυψέλες καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρισμού.
Βιομηχανικά εργοστάσια όπως τα διυλιστήρια πετρελαίου μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν υδρογόνο για χημικές διεργασίες.
Μέχρι σήμερα, η βιομηχανία ενέργειας έχει επικεντρωθεί κυρίως στο δυναμικό υδρογόνου στις κυψέλες καυσίμου, οι οποίες χρησιμοποιούν το στοιχείο σε μια χημική αντίδραση για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Στην αποθήκευση ενέργειας, τα περισσότερα χρήματα πηγαίνουν σε μπαταρίες όπως τα κύτταρα ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται ευρέως σε κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές.
Αλλά αυτά τείνουν να χάνουν το φορτίο αν δεν συμπληρωθούν και εκφορτώνονται συχνά.
Η αποθήκευση υδρογόνου είναι ελκυστική επειδή διατηρεί την ενέργεια για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Η μόνη πραγματική εναλλακτική λύση αυτή τη στιγμή είναι η άντληση νερού σε μια δεξαμενή στην κορυφή ενός λόφου, όπου μπορεί να φράσσεται μέχρις ότου οι διαχειριστές του δικτύου είναι έτοιμοι να την αφήσουν να ρεύσει κάτω από τις υδροηλεκτρικές τουρμπίνες. Η λεγόμενη αποθήκευση άντλησης απαιτεί όμως τη σωστή γεωγραφία.
Εάν το υδρογόνο θα μπορούσε να γίνει για να αποθηκεύσει την ενέργεια αρκετά φτηνά, θα επέτρεπε στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να μειώσουν τις εκπομπές των ορυκτών καυσίμων, καθιστώντας ευκολότερο για το δίκτυο να χειρίζεται διαλείπουσες ροές ενέργειας από αιολικά και ηλιακά αγροκτήματα.
Παραδείγματος χάριν, περίπου 3,4 δισεκατομμύρια δολάρια έσοδα χάθηκαν στην Κίνα το περασμένο έτος, επειδή αιολικά πάρκα αναγκάστηκαν να παραμείνουν αδρανή λόγω των συμφόρησης ηλεκτρικών γραμμών.
"Εάν θέλετε να φτάσετε στο 100% των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, το υδρογόνο θα μπορούσε να διαδραματίσει βασικό ρόλο", δήλωσε η Claire Curry, αναλύτρια της Bloomberg New Energy Finance. "Θα μπορούσατε να έχετε μονάδες φυσικού αερίου, αλλά αυτό φυσικά δεν θα ήταν 100% καθαρό."
Οι εργασίες για το υδρογόνο είναι στα σπάργανα, αλλά η στήριξη από τις μεγάλες επιχειρήσεις αυξάνεται.
Το Hydrogen Council δημιουργήθηκε στο τελευταίο Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ στο Νταβός, με 17 μεγάλες εταιρείες να αναζητούν τρόπους ενσωμάτωσης του φυσικού αερίου σε καθαρότερα ενεργειακά συστήματα. Τα μέλη της είναι η Shell, η Total SA, η Engie SA, η Toyota Motor Corp., η Bayerische Motoren Werke AG, η Audi και η ιαπωνική βιομηχανία αερίου Iwatani Corp.
Η General Motors Co. είναι στη διαδικασία της ένταξης.
Το Hydrogen Council και θα συναντηθεί εκ νέου τον Νοέμβριο στις επόμενες συνομιλίες για το κλίμα των Ηνωμένων Εθνών στη Βόννη. Σήμερα λειτουργούν λίγα έργα, υποστηριζόμενα από τη γερμανική εταιρεία Uniper, την Ευρωπαϊκή Ένωση και βιομηχανικές και ενεργειακές εταιρείες.
Η έρευνα του Curry στο BNEF υποδεικνύει ότι ένα σύστημα αποθήκευσης υδρογόνου θα μπορούσε να λειτουργήσει σε μια περιοχή όπως το Δυτικό Τέξας, όπου υπάρχουν άφθονα υπάρχοντα ενεργειακά δίκτυα και πελάτες για να υποστηρίξουν τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε φυσικό αέριο. Εκτίμησε μια θεωρητική 1 gigawatt ηλιακή μονάδα που τροφοδοτεί μια μονάδα που παράγει υδρογόνο και διαπίστωσε ότι υπό τις κατάλληλες συνθήκες μια μονάδα αποθήκευσης υδρογόνου θα μπορούσε να είναι επικερδής.
Το υδρογόνο έχει μειονεκτήματα. Τα κρατικά κίνητρα απαιτούνται για τη δημιουργία μιας αγοράς με ικανότητα αποθήκευσης, είπε ο Curry. Και τώρα, οι μπαταρίες είναι η εναλλακτική λύση για πολλές από τις λειτουργίες που θα εκπληρώσει το υδρογόνο.
Η όλη ιδέα της μετατροπής της ενέργειας σε αέριο και στη συνέχεια στην επιστροφή σε ισχύ χτυπάει κάποιες τόσο περίπλοκες.
Ο Erik Fairbairn, διευθύνων σύμβουλος της Pod Point Ltd., ενός δικτύου χρέωσης ηλεκτρικών αυτοκινήτων στο Ηνωμένο Βασίλειο, πιστεύει ότι ο ρόλος του υδρογόνου θα πρέπει να περιοριστεί ώστε να επιτρέψει την άνθηση πιο απλών τεχνολογιών, ιδιαίτερα όταν μια μπαταρία μπορεί να κάνει τη δουλειά.
"Γενικά, όταν αλλάζετε ενέργεια από τη μία μορφή στην άλλη, χάνετε την αποτελεσματικότητα", δήλωσε ο Fairbairn. "Δημιουργείτε υδρογόνο κυρίως με ηλεκτρόλυση νερού, χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια για να χωρίσετε το υδρογόνο από το οξυγόνο και αμέσως, χάνετε το ένα τέταρτο της ενέργειας σας σε αυτό".
Ωστόσο, οι εμπλεκόμενες εταιρείες είναι αισιόδοξες για την νέα τεχνολογία και προτρέπουν τις κυβερνήσεις να την υποστηρίξουν.
Η Uniper ξεκίνησε το εργοστάσιό της στο Falkenhagen τον Αύγουστο του 2013 για να μετατρέψει την περίσσεια αιολική ενέργεια σε υδρογόνο, η τροφοδοτείται σε ένα εργοστάσιο που συνδυάζει με διοξείδιο του άνθρακα για την παραγωγή μεθανίου - φυσικού αερίου. Το αέριο αυτό μεταφέρεται και αποθηκεύεται στους υπάρχοντες αγωγούς.
"Η ισχύς στο φυσικό αέριο είναι το κλειδί για αυτή την τεχνολογία", δήλωσε ο Eckhardt Ruemmler, μέλος του διοικητικού συμβουλίου της Uniper, υπεύθυνος για την καινοτομία. "Η χρήση σε μεγάλη τεχνική κλίμακα εμποδίζεται επί του παρόντος από το ανεπαρκές πολιτικό πλαίσιο".
www.worldenergynews.gr
