Στόχος είναι να διώξει το μπλε Η2 από τα ορυκτά καύσιμα
Ωστόσο, το κόστος μειώνεται και ένα νέο σύστημα ηλεκτρόλυσης χωρίς μεμβράνες θα μπορούσε να δώσει λύση.
Αυτό οδήγησε έναν από τους πλουσιότερους ανθρώπους στον κόσμο, τον Μπιλ Γκέιτς (ιδιοκτήτης της Microsoft) να επενδύσει εκατομμύρια δολάρια σε αυτόν τον τομέα.
Πρώτα όμως πρέπει να γίνει αναδρομή στην προσπάθεια εύρεσης του πράσινου υδρογόνου και των δυνατοτήτων που παρέχει.
Η εννιάχρονη αναζήτηση του πράσινου υδρογόνου
Το CleanTechnica είχε για πρώτη φορά επαφή με το θέμα του πράσινου υδρογόνου το 2015, όταν ξεκίνησε μια τεχνολογική περιοδεία στην Ελβετία φθάνοντας στο EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne).
Η έρευνα ηλιακών κυττάρων περοβσκίτη του καθηγητή Michael Graetzel, επικεφαλής του Εργαστηρίου Φωτονικής και Διεπαφών του σχολείου, ήταν ο κύριος σκοπός της επίσκεψης.
Τότε έκανε μια παρουσίαση υδρογόνου ο καθηγητής Kevin Sivula (Επικεφαλής του Εργαστηρίου Μοριακής Μηχανικής του Οπτοηλεκτρονικού Νανοϋλικού).
«Το EPFL είναι ένα από τα πολλά ερευνητικά ιδρύματα της λίστας Α που στρέφουν την προσοχή τους στην παραγωγή υδρογόνου με ηλιακή ενέργεια, γνωστό και ως «ηλιακό διυλιστήριο» που μπορεί να παράγει υδρογόνο (ουσιαστικά, ένα μέσο αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας σε έναν απλό χημικό δεσμό)», όπως έχουν αναφέρει.
Στόχος η κατασκευή πλαστικών μέσω υδρογόνου
Η ιδέα, όπως την περιγράφει ο Sivula, είναι ότι το ηλιακό υδρογόνο θα παρείχε μια σταθερή πλατφόρμα αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας για την κατασκευή πλαστικών και πολλούς άλλους οικονομικούς τομείς που επί του παρόντος βασίζονται σε ορυκτές πηγές για θεμελιώδη συστατικά, εκτός από τη δυνατότητα παροχής ηλιακών καυσίμων για αεροσκάφη και επίγεια οχήματα.
Η βασική τεχνολογία με τη μορφή συστημάτων ηλεκτρόλυσης που αναπτύσσουν ένα ηλεκτρικό ρεύμα και έναν καταλύτη για να ωθήσουν το αέριο υδρογόνο από το νερό.
Συνοπτικά αυτό είναι το πράσινο υδρογόνο, ενώ το πρόβλημα είναι το κόστος.
Το υψηλό κόστος της μεμβράνης το οποίο είναι απαραίτητο μέρος ενός συστήματος ηλεκτρολύτη, αποτελεί σημαντική παράμετρο.
Η ηλεκτρόλυση χωρίς μεμβράνες είναι ένα νέο σύστημα που αναπτύχθηκε από την ισραηλινή startup H2Pro.
Μειώνοντας το κόστος του πράσινου υδρογόνου
Ο Sivula είπε στο CleanTechnica ότι το πράσινο υδρογόνο θα κοστίζει περίπου 10 δολάρια ΗΠΑ ανά κιλό, εν μέρει με βάση τη χρήση συμβατικών ηλιακών κυψελών πυριτίου για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας.
Το κόστος της ηλιακής ενέργειας έχει μειωθεί σημαντικά από το 2015, συμβάλλοντας στη μείωση του κόστους της ηλεκτρόλυσης.
Οι ενδιαφερόμενοι φορείς του πράσινου υδρογόνου μπορούν επίσης να επωφεληθούν από τη χαμηλού κόστους αιολική ενέργεια και άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Οι βελτιώσεις στην τεχνολογία ηλεκτρολύτη και η κλιμάκωση στη βιομηχανία κατασκευής ηλεκτρολύτη προσφέρουν επίσης βοήθεια.
Οι ΗΠΑ μακριά από το στόχο του 2030
Ωστόσο, η πρόοδος είναι αργή. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ χρηματοδοτεί έναν αριθμό 5$ ανά κιλό για το πράσινο υδρογόνο που προέρχεται με συστήματα ηλεκτρόλυσης σήμερα, το οποίο απέχει πολύ από το στόχο του 1$ ανά κιλό έως το 2030.
Αντίθετα, ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας τοποθετεί το κόστος του υδρογόνου από ορυκτές πηγές στην περιοχή από 50 σεντ έως 1,70 δολάρια για το υδρογόνο ορυκτών προέλευσης, ανάλογα με την περιοχή. Με την προσθήκη συστημάτων δέσμευσης άνθρακα το κόστος αυξάνεται, αλλά ο ΙΕΑ εξακολουθεί να το βάζει πολύ κάτω από το κόστος του πράσινου υδρογόνου, στα 1,00 έως 2,00 $ ανά κιλό.
Ο Μπιλ Γκέιτς στο σύστημα ηλεκτρόλυσης χωρίς μεμβράνη
Το 2021 το H2Pro συνδέθηκε με την Doral Energy (ισραηλινή εταιρεία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας).
Η Doral περιγράφει τον εαυτό της ως «παγκόσμια εταιρεία ανάπτυξης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, με 15 GW ανανεώσιμων πόρων υπό ανάπτυξη». Η συμφωνία με την H2Pro αποτελεί μέρος του σχεδίου της Doral για τη δημιουργία ενός «μεγάλου αγωγού έργου πράσινου υδρογόνου παγκοσμίως».
Το 2022, η εταιρεία Μπιλ Γκέιτς Breakthrough Energy Ventures ανέλαβε μερίδιο 22 εκατομμυρίων δολαρίων στο σύστημα ηλεκτρόλυσης χωρίς μεμβράνη της H2Pro.
Τρόπος λειτουργίας
Όσο για το πώς ακριβώς λειτουργεί αυτό, τον περασμένο Νοέμβριο το CleanTechnica (C&N) χρησιμοποίησε το H2Pro για μια θέση στη λίστα του 2023 «10 Startups to Watch».
Γράφοντας για το C&N, ο δημοσιογράφος Alex Scott εξήγησε ότι οι συμβατικοί ηλεκτρολύτες είναι μόνο περίπου 70% αποδοτικοί όσον αφορά τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε χημική ενέργεια, ενώ το σύστημα E-TAC του H2Pro (συντομογραφία για το ηλεκτροχημικά θερμικά ενεργοποιημένο χημικό) επιτυγχάνει απόδοση μετατροπής 95%.
Όπως περιγράφεται από τον Scott, το E-TAC αναπτύσσει μια διαδικασία δύο σταδίων που αποφεύγει την ανάμειξη υδρογόνου και οξυγόνου, γι' αυτό το σύστημα δεν απαιτεί μεμβράνη.
Αυτό είναι το κλειδί για τη μείωση του κόστους κατασκευής του συστήματος, το οποίο σύμφωνα με πληροφορίες είναι 50% μικρότερο από έναν συμβατικό ηλεκτρολύτη.
Το δεύτερο βήμα της διαδικασίας είναι επίσης μια ενεργειακά αποδοτική εξοικονόμηση χρημάτων, συμβάλλοντας σε σημαντική εξοικονόμηση κόστους λειτουργίας.
www.worldenergynews.gr
