Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (ΙΕΑ) και το Ευρωπαϊκό Γραφείο Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας (ΕΡΟ) έκαναν την πρώτη σημαντική αναφορά στα διπλώματα ευρεσιτεχνίας που έχουν κατατεθεί παγκοσμίως για να έχουν μια μέτρηση των καινοτομιών που βλέπουμε στον τομέα του υδρογόνου.
Συνολικά, εν συντομία, η Ευρώπη και η Ιαπωνία προηγούνται.
Αν και οι ΗΠΑ είναι σχεδόν ένα τρίτο, με το 20% του συνόλου, οι καταχωρήσεις τους έχουν μειωθεί σε σύγκριση με την προηγούμενη δεκαετία.
Η ταχύτερη ανάπτυξη σημειώνεται στην Κίνα (15,2%) και στη Νότια Κορέα (12,2%).
Σημειώθηκε σημαντική άνοδος στην καινοτομία στην ηλεκτρόλυση – τον τρόπο παραγωγής υδρογόνου χωρίς κατάλοιπα– που αναμφίβολα οφείλεται στην αναμενόμενη 65πλάσια αύξηση του μεγέθους της αγοράς για συσκευές ηλεκτρόλυσης αυτή τη δεκαετία.
Ο αριθμός των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με την αποθήκευση καθαρού υδρογόνου έχει επίσης αυξηθεί απότομα.
Ωστόσο, υπάρχει μια προβληματική αναντιστοιχία, σύμφωνα με την έκθεση: η αύξηση των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που κατατέθηκαν για την παραγωγή υδρογόνου δεν αντιμετωπίζεται με πρόοδο σχετικά με τις τελικές χρήσεις του υδρογόνου.
Η πρόοδος στον τομέα των μεταφορών τυγχάνει ιδιαίτερης αναφοράς, με τις λύσεις της αυτοκινητοβιομηχανίας να πρωτοστατούν στην αεροπορία, αν και πολύ λιγότερη δραστηριότητα στον σιδηρόδρομο και τη ναυτιλία.
Αλλά χωρίς έναν πολύ ισχυρότερο αγωγό καινοτομίας για τους τελικούς χρήστες της βιομηχανίας όπως ο σίδηρος και ο χάλυβας, η οικονομία του υδρογόνου θα έχει σίγουρα προβλήματα απογείωσης. Αναλυτικότερα...
World Hydrogen 2023
Μετά την τεράστια επιτυχία του 2022, το World Hydrogen 2023 διοργανώνεται στο Ρότερνταμ, θα είναι διπλάσιο σε μέγεθος για να συμβαδίσει με την αυξανόμενη ζήτηση, επιτρέποντας σε διπλάσιες εταιρείες να παρουσιάσουν, να συνεργαστούν και να κάνουν συμφωνίες για την προώθηση της παγκόσμιας οικονομίας υδρογόνου.
Το Συμβούλιο Αειφόρου Ενέργειας με εταίρους το λιμάνι του Ρότερνταμ, την πόλη του Ρότερνταμ και την επαρχία Zuid-Holland ανανεώνουν τη δέσμευσή τους να ενισχύσουν την εκδήλωση ως το επίσημο παγκόσμιο εφαλτήριο για συμφωνίες υδρογόνου και εξελίξεις έργων όπου εμφανίζεται πραγματική δράση για να εμπνεύσει και να παρακινήσει τον υπόλοιπο κόσμο.
Καλωσορίζοντας 8000 υπεύθυνους λήψης αποφάσεων, Υπουργούς Ενέργειας και Διευθύνοντες Συμβούλους από περισσότερες από 100 χώρες, είναι μια πραγματικά παγκόσμια συγκέντρωση μυαλών όπου τίθενται βασικές προτεραιότητες, γίνονται τολμηρές ανακοινώσεις και σφυρηλατούνται νέες συνεργασίες.
Με το C-Level Summit, μια πολυσύχναστη Έκθεση, τη διορατική σειρά H2 Tech, τα World Hydrogen Awards, μοναδικές επισκέψεις στο λιμάνι του Ρότερνταμ για έργα υδρογόνου και συνεχή δικτύωση για ολόκληρη την αλυσίδα αξίας, αυτή η έκδοση του 2023 θα είναι η μεγαλύτερη Παγκόσμιο Υδρογόνο ακόμα!
Η Ευρώπη και η Ιαπωνία πρωτοστατούν στον κόσμο όσον αφορά τις αιτήσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με το υδρογόνο, σύμφωνα με νέα έκθεση.
- Οι τεχνολογίες που σχετίζονται με την παραγωγή υδρογόνου αντιπροσώπευαν τον μεγαλύτερο αριθμό διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας υδρογόνου το 2011-2020.
- Ο τομέας της αυτοκινητοβιομηχανίας ήταν ο τομέας των μεταφορών με το μεγαλύτερο άλμα στις καταθέσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με το υδρογόνο.
- Ωστόσο, οι τάσεις στις καταθέσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας είναι άνισες, με το κύμα ενδιαφέροντος για την παραγωγή υδρογόνου να μην έχει ακόμη αντιμετωπιστεί από την πρόοδο σχετικά με τις πιθανές χρήσεις του.
Η δύναμη του Υδρογόνου
Υπάρχει κάτι που μπορεί να μην μπορεί να κάνει;
Θα μπορούσε να τροφοδοτήσει αυτοκίνητα, θα μπορούσε να βοηθήσει στην παραγωγή χάλυβα, θα μπορούσε ακόμη και να θερμάνει τα σπίτια μας, λένε οι άνθρωποι. Ε
Είναι όμως όλη αυτή η συζήτηση απλώς για τον ζεστό αέρα ή όλη η συζήτηση του υδρογόνου εξαντλείται στις ανακαλύψεις;
Ένας από τους καλύτερους τρόπους μέτρησης της καινοτομίας είναι μέσω της υποβολής διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, και αυτό κάνει μια πρώτη στο είδος του έκθεση από τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (IEA) και το Ευρωπαϊκό Γραφείο Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας (EPO).
Χρειάζονται δεδομένα παγκόσμιας υποβολής διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για να δείξουν ποια είδη εξελίξεων υδρογόνου συμβαίνουν ταχύτερα, καθώς και πού βρίσκονται τα hotspot υδρογόνου στον κόσμο.
Η Ευρώπη και η Ιαπωνία ηγούνται
Η Ευρώπη και η Ιαπωνία ηγούνται του πακέτου όσον αφορά τον αριθμό των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, ακολουθούμενες στενά από τις ΗΠΑ, λέει το Hydrogen Patents for a Clean Energy Future.
Η ΕΕ κατέθεσε το 28% όλων των διεθνών οικογενειών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας (IPF) σε τεχνολογίες υδρογόνου την περίοδο 2011-2020, με την Ιαπωνία το 24% και τις ΗΠΑ το 20%.
Ωστόσο, οι ΗΠΑ ήταν η μόνη περιοχή όπου οι αριθμοί IPF μειώθηκαν σε σύγκριση με την προηγούμενη δεκαετία.
Η ταχύτερη ανάπτυξη σημειώθηκε στην Κίνα με 15,2% και στη Νότια Κορέα με 12,2%.
Η ΕΕ ηγείται από τρεις κύριες ομάδες – στο Μόναχο και στην περιοχή του Ρουρ στη Γερμανία και στη γαλλική πρωτεύουσα του Παρισιού.
Στην περιοχή του Ρουρ, η εταιρεία παραγωγής χάλυβα Thyssenkrupp είναι ο κορυφαίος αιτών για διπλώματα ευρεσιτεχνίας που συνδέονται με υδρογόνο.
Αναμένει το 2024 ως την ημερομηνία έναρξης της πρώτης της μονάδας βιομηχανικής κλίμακας που χρησιμοποιεί άμεσα μειωμένη παραγωγή σιδήρου – μια μέθοδο παραγωγής χάλυβα που δημιουργεί περίπου το ένα τέταρτο των εκπομπών άνθρακα των παραδοσιακών υψικάμινων.
Διπλώματα ευρεσιτεχνίας παραγωγής υδρογόνου
Οι τεχνολογίες που σχετίζονται με την παραγωγή υδρογόνου αντιπροσώπευαν τον μεγαλύτερο αριθμό διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας υδρογόνου το 2011-2020.
Η κύρια τάση ήταν μια σημαντική στροφή προς τις μεθόδους παραγωγής χαμηλών εκπομπών.
«Οι τεχνολογίες που υποκινούνται από ανησυχίες για το κλίμα παρήγαγαν σχεδόν το 80% των IPF που σχετίζονται με την παραγωγή υδρογόνου το 2020», αναφέρει η έκθεση.
«Η ανάπτυξή τους οφείλεται κυρίως στην ταχεία άνοδο της καινοτομίας στην ηλεκτρόλυση».
Η ηλεκτρόλυση
Η ηλεκτρόλυση είναι η διαδικασία διέλευσης ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του νερού για τη διάσπασή του σε υδρογόνο και οξυγόνο.
Είναι μια διαδικασία παραγωγής χωρίς άνθρακα, ενώ πολλές συμβατικές μέθοδοι παραγωγής υδρογόνου περιλαμβάνουν τη χρήση ορυκτών καυσίμων όπως ο άνθρακας και το αέριο για τον διαχωρισμό του υδρογόνου από τα άτομα άνθρακα στο μεθάνιο.
Αναμένεται να υπάρξει 65πλάσια αύξηση στο μέγεθος της αγοράς για συσκευές ηλεκτρόλυσης αυτή τη δεκαετία, καθώς χώρες σε όλο τον κόσμο προσπαθούν να μειώσουν τις εκπομπές άνθρακα από περιοχές συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Μεταφορά
Ο τομέας της αυτοκινητοβιομηχανίας ήταν ο τομέας των μεταφορών με το μεγαλύτερο άλμα στις καταθέσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με το υδρογόνο.
Η κύρια εστίαση είναι η δημιουργία κυψελών καυσίμου υδρογόνου ικανές να προωθήσουν τα οχήματα προς τα εμπρός.
Οι ιαπωνικές και νοτιοκορεατικές αυτοκινητοβιομηχανίες κυριαρχούν σε αυτόν τον τομέα, επωφελούμενοι από προφανείς συνέργειες με το έργο τους στην τεχνολογία ηλεκτρολύτη.
Ταυτόχρονα, η καινοτομία στις κυψέλες καυσίμου αυτοκινήτων βοηθά στις εξελίξεις στην ηλεκτρόλυση, καθώς ορισμένες κυψέλες καυσίμου μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντίστροφα για ηλεκτρόλυση.
Υπήρξε επίσης μια άνοδος στην εξερεύνηση της χρήσης του υδρογόνου για την τροφοδοσία drones και μη επανδρωμένων αεροσκαφών.
Αυτή η περιοχή αποτελούσε τα δύο τρίτα των καταθέσεων διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που αφορούσαν κυψέλες καυσίμου της αεροπορίας το 2011-2020.
Τα δεδομένα διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας δείχνουν ότι οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου ευνοούνται ως επιλογή ανάπτυξης έναντι των κινητήρων εσωτερικής καύσης υδρογόνου, με τις αιτήσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για τους τελευταίους να μειώνονται την τελευταία δεκαετία.
Δοκιμαστική πτήση αεροσκάφους
Η βρετανική-ΗΠΑ start-up ZeroAvia ολοκλήρωσε πρόσφατα μια δοκιμαστική πτήση ενός αεροσκάφους που τροφοδοτείται μερικώς από κυψέλες καυσίμου υδρογόνου και ο ιδρυτής της εταιρείας είπε ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να είναι διαθέσιμη για εμπορική χρήση σε μερικά χρόνια.
Ωστόσο, οι τουρμπίνες υδρογόνου μπορεί να χρειαστούν για πτήσεις μεγάλων αποστάσεων, καθώς προσφέρουν περισσότερη ισχύ.
Οι στρόβιλοι υδρογόνου εμφανίζονται στα σχέδια της Airbus για αυτό που ελπίζει ότι θα είναι το πρώτο εμπορικό αεροσκάφος μηδενικών εκπομπών στον κόσμο. Θα μπορούσε να χτυπήσει τους ουρανούς το 2035.
Υπήρξε πολύ λιγότερη δραστηριότητα γύρω από τη χρήση κυψελών καυσίμου στους σιδηρόδρομους και τη ναυτιλία, αλλά το Τόκιο οδηγεί πατέντες εστιασμένες στους σιδηροδρόμους, ενώ η Σεούλ αναδεικνύεται ως κέντρο για εφαρμογές υδρογόνου στη ναυτιλία, αναφέρει η έκθεση.
Η East Japan Railway δοκιμάζει ένα τρένο που κινείται με υδρογόνο και προσβλέπει σε εμπορικές λειτουργίες έως το 2030. Εν τω μεταξύ, η Korea Shipbuilding & Offshore Engineering δοκιμάζει τη χρήση κυψελών καυσίμου υδρογόνου στα πλοία και θα μπορούσε να τις εκτοξεύσει μέχρι το τέλος του 2025.
Αποθήκευση και διανομή
Μπορεί να μην είναι τόσο συναρπαστικό όσο τα drones που κινούνται με υδρογόνο, αλλά εάν υπάρχει περισσότερο υδρογόνο στον κόσμο, θα πρέπει επίσης να υπάρχουν περισσότεροι τρόποι αποθήκευσης και μεταφοράς του.
Υπήρξε μια σημαντική αύξηση στον αριθμό των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με την αποθήκευση καθαρού υδρογόνου, με τις καταχωρήσεις να αυξάνονται κατά μέσο όρο κατά 13% κάθε χρόνο μεταξύ 2001 και 2020.
Και αναδεικνύονται εξελίξεις στην αποθήκευση του υδρογόνου με τη μετατροπή του σε υγρό, αλλά αυτή είναι μια τεχνικά πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει ψύξη του αερίου κάτω από τους -250°C.
Η αλλαγή της μορφής του υδρογόνου με αυτόν τον τρόπο μπορεί επίσης να οδηγήσει σε απώλειες ενέργειας και υπάρχουν προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν σχετικά με την ανθεκτικότητα, το κόστος και την ικανότητα κλιμάκωσης τέτοιων συστημάτων, αναφέρει η έκθεση.
Η ΕΕ πρωτοπορεί στην αποθήκευση υδρογόνου, με τα μισά από τα δημοσιευμένα IPF σε υγρή αποθήκευση και το 38% από αυτά να σχετίζονται με την αποθήκευση υδρογόνου ως αέριο.
Οι ΗΠΑ αντιπροσώπευαν το 26% των δραστηριοτήτων κατοχύρωσης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με δίκτυα διανομής και εξοπλισμό, αλλά είχαν χαμηλό μερίδιο IPF για τεχνολογίες αποθήκευσης.
Ανομοιόμορφες τάσεις: οι τελικές χρήσεις υστερούν σε σχέση με την παραγωγή
Ενώ η συνολική κατεύθυνση του ταξιδιού στις τεχνολογίες υδρογόνου είναι θετική, οι τάσεις στις καταθέσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας είναι άνισες, αναφέρει η έκθεση του ΙΕΑ και του EPO.
Υπογραμμίζει τον κίνδυνο «αναντιστοιχίας στις τεχνολογίες προσφοράς και ζήτησης», λέγοντας ότι η αύξηση των καταθέσεων διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας γύρω από την παραγωγή υδρογόνου πρέπει να αντιμετωπιστεί με την πρόοδο σχετικά με τις χρήσεις του υδρογόνου.
Αναφέρει ότι οι κυβερνήσεις πρέπει να αναλάβουν δράση σε αυτόν τον τομέα, δεδομένου του βασικού τους ρόλου στην παροχή κινήτρων στον ιδιωτικό τομέα να επενδύσει σε τέτοιους τομείς.
«Υπάρχουν περίπου 50 στόχοι, εντολές και κίνητρα πολιτικής σήμερα που υποστηρίζουν άμεσα το υδρογόνο, με την πλειοψηφία να επικεντρώνεται στις μεταφορές», λέει ο IEA.
Η έκθεση για τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας καλεί τις κυβερνήσεις να στείλουν μηνύματα σε εταιρείες στους τομείς του σιδήρου, του χάλυβα και της ναυτιλίας σχετικά με την ανάγκη μετάβασης σε καθαρότερα καύσιμα, προκειμένου να ενθαρρύνουν τις εξελίξεις.
Η έκθεση του Παγκόσμιου Οικονομικού Φόρουμ "Net-Zero Industry Tracker" αναφέρει επίσης ότι υπάρχει ανάγκη για «αποφασιστική πολιτική δράση για να δοθούν κίνητρα στους παίκτες χάλυβα για παραγωγή χαμηλών εκπομπών».
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι θα είναι εξαιρετικά δαπανηρό η επαναβαθμονόμηση της βιομηχανίας που βασίζεται στον άνθρακα για να στραφεί στην παραγωγή πράσινου χάλυβα που κατασκευάζεται με υδρογόνο, με κόστος που αναμένεται να είναι 25-50% υψηλότερο.
Ωστόσο, το κόστος της μη ώθησης του κόσμου προς την ευρύτερη χρήση του υδρογόνου είναι πιθανό να είναι πολύ μεγαλύτερο από το κόστος διατήρησης του status quo.
Όπως επισημαίνει η έκθεση ΙΕΑ και EPO: «Το υδρογόνο που παράγεται από πηγές χαμηλών εκπομπών έχει τη δυνατότητα να μειώσει την εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα σε εφαρμογές όπου υπάρχουν λίγες άλλες εναλλακτικές λύσεις».
Ian Shine, γράφει για το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ.
www.worldenergynews.gr
