Vodík a vodík s nízkým obsahem uhlíku
Obsah
Zelený nebo dekarbonizovaný vodík: Co se změní ve srovnání s šedým vodíkem
Klasifikováno jako obnovitelná energie versus fosilní paliva
Zatímco země po celém světě usilují o snižování svých znečišťujících emisí, prověřuje se využívání různých druhů energie, zejména prostřednictvím obnovitelných zdrojů energie (hydraulické, větrné a solární), ale nejenom.
Vodík je tak často prezentován jako obnovitelný zdroj energie se světlou budoucností z několika důvodů: palivová účinnost ve srovnání s benzínem, bohaté zdroje a nedostatek znečišťujících emisí. Je také považován za řešení pro skladování energie, protože se začíná rozvíjet síť jím přepravovaných potrubí (4500 7 km vyhrazených potrubí po celém světě). To je důvod, proč je často považován za palivo zítřka. Evropa do toho navíc hodně investuje, stejně jako Francie a Německo, které zahájily plány na podporu rozvoje vodíku v ceně 9 miliard eur a XNUMX miliard eur pro každou.
Vodík však není zdaleka neznámý. I když se v současné době nepoužívá ve velkém měřítku jako palivo pro palivové články v elektrických vozidlech, je široce používán v průmyslových aplikacích. Je dokonce klíčovým prvkem pro některé operace, jako je rafinace nebo odsíření paliv. Pracuje také v metalurgii, agrobyznysu, chemii... Jen ve Francii se ročně vyrobí a spotřebuje 922 000 tun vodíku na světovou produkci 70 milionů tun.
Historicky extrémně znečišťující výroba vodíku
Ale nyní má obrázek k idylce daleko. Protože pokud vodík neznečišťuje životní prostředí, je to prvek, který se v přírodě nevyskytuje, i když bylo nalezeno několik vzácných přírodních zdrojů. Vyžaduje proto specifickou výrobu, a to v procesu, který je proto velmi znečišťující životní prostředí, protože vypouští velké množství CO2 a v 95 % případů je založen na fosilních palivech.
Dnes je téměř veškerá výroba vodíku založena buď na odpařování zemního plynu (metanu), částečné oxidaci ropy nebo na zplyňování dřevěného uhlí. V každém případě při výrobě jednoho kilogramu vodíku vzniká asi 10 kg CO2. Pokud jde o životní prostředí, vrátíme se, protože úroveň celosvětové produkce vodíku (63 milionů tun) tak vytváří ekvivalent emisí CO2 z veškeré letecké dopravy!
Výroba elektrolýzy
Jak tedy může být tento vodík dobrý pro znečištění ovzduší, když pouze vytlačuje znečištění proti proudu?
Existuje další způsob výroby vodíku: elektrolýza. Výroba fosilní energie se pak nazývá šedý vodík, zatímco výroba elektrolýzy vody produkuje vodík s nízkým nebo nízkým obsahem uhlíku.
Jak název napovídá, tento výrobní proces umožňuje výrobu vodíku při omezení jeho uhlíkové bilance, tedy bez použití fosilní energie a s nízkými emisemi CO2. Tento proces zde vyžaduje pouze vodu (H2O) a elektřinu, což umožňuje částicím dihydrogenu (H2) a kyslíku (O) disociovat.
Vodík vyrobený elektrolýzou je opět „nízkouhlíkový“ pouze tehdy, je-li elektřina, která jej pohání, také „uhličitá“.
V současné době jsou náklady na výrobu vodíku elektrolýzou také mnohem vyšší, asi dvakrát až čtyřikrát vyšší než náklady na výrobu páry, v závislosti na zdrojích a výzkumu.
Palivo pro auta zítřka?
Právě tento bezuhlíkový vodík prosazují francouzské a německé plány rozvoje. Zpočátku by tento vodík měl splňovat potřeby průmyslu a také nabízet alternativu vysoké mobility, pro kterou baterie nepřicházejí v úvahu. To platí pro železniční dopravu, kamiony, říční a námořní dopravu nebo dokonce leteckou dopravu... i když existují pokroky, pokud jde o solární letadla.
Nutno říci, že vodíkový palivový článek dokáže s větší autonomií při tankování pohánět elektromotor nebo nabíjet s ním spojenou baterii za pár minut stejně jako u spalovacího motoru, ale bez emisí CO2 nebo částic a pouze vodní páry. Ale na druhou stranu, protože výrobní náklady jsou vyšší než náklady na rafinaci benzínu a motorů, které jsou v současnosti mnohem dražší, neočekává se, že by vodíkový palivový článek v krátkodobém horizontu rychle porostl, i když Rada pro vodík odhaduje, že toto palivo by mohlo pohánět 10 až 15 milionů vozidel v příštím desetiletí.
