Kodėl rožinis vandenilis, pagamintas naudojant branduolinę energiją, gali turėti didelį vaidmenį

Kaina nuo Tesla's Elonas Muskas – Europos Komisijos pirmininkas Ursula von der Leyen, Per pastaruosius kelerius metus daugelis garsių vardų kalbėjo apie vandenilio vaidmenį, kurį gali atlikti arba ne, planetai pereinant prie tvaresnės ateities.

Muskas turi išreiškė skepticizmą apie vandenilio naudingumą, tačiau daugelis mano, kad jis gali padėti sumažinti išmetamų teršalų kiekį daugelyje sektorių, įskaitant transportą ir sunkiąją pramonę.   

Nors labai daug diskutuojama apie vandenilį ir jo, kaip priemonės, užtikrinančios mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančią ateitį, svarbą – ši tema yra sukurta daug diskusijų Pastaraisiais mėnesiais didžioji dalis jos produkcijos vis dar gaminama naudojant iškastinį kurą.

Iš tiesų, pasak a 2022 m. rugsėjo mėn. stebėjimo ataskaita Tarptautinės energetikos agentūros teigimu, mažai teršalų išmetanti vandenilio gamyba 2021 m. sudarė mažiau nei 1 % pasaulinės vandenilio produkcijos.

Jei tai turės kokį nors vaidmenį suplanuotame energijos perėjime, vandenilio gamyba turi pasikeisti gana dideliu mastu.   

„Pirmiausia reikia pasakyti, kad vandenilis natūraliai neegzistuoja, todėl jis turi būti gaminamas“, – sakė Šefildo universiteto Granthamo tvarios ateities centro direktorė Rachael Rothman.

„Jis turi daug potencialo padėti mums dekarbonizuoti, bet pirmiausia turime rasti mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių produktų gamybos būdų“, – sakė ji ir pridūrė, kad skirtingi gamybos metodai „žymimi skirtingomis spalvomis“.

„Apie 95 % mūsų vandenilio šiandien gaunama iš garų metano reformavimo ir turi didelį susijusį anglies pėdsaką, o tai vadinama „pilkuoju“ vandeniliu“, – CNBC sakė Rothmanas.

Pilkasis vandenilis, pasak energetikos įmonės Nacionalinis tinklelis, „sukurta iš gamtinių dujų arba metano“. Jame teigiama, kad šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra susijusios su procesu nėra užfiksuoti, taigi ir anglies pėdsaką, apie kurį kalba Rothmanas.

Tokio metodo dominavimas aiškiai prieštarauja įvarčiams iki nulio. Todėl dabar kaip alternatyva siūloma daugybė vandenilio šaltinių, sistemų ir spalvų.

Tai apima žaliąjį vandenilį, kuris reiškia vandenilį, gaminamą naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius ir elektrolizę, naudojant elektros srovę. vandens padalijimas į deguonį ir vandenilį.

Kita vertus, mėlynas vandenilis rodo gamtinių dujų – iškastinio kuro – naudojimą ir anglies surinkimo panaudojimą bei saugojimą. Yra buvę a įtemptos diskusijos apie vaidmenį, kurį mėlynasis vandenilis galėtų atlikti dekarbonizuojant visuomenę.

Šalia mėlynos ir žalios dar viena dėmesį traukianti spalva yra rožinė. Kaip ir žalias vandenilis, jo procesas apima elektrolizę, tačiau yra esminis skirtumas: rožinė naudoja branduolinį.

„Jei padalijate vandenį, gausite vandenilį ir deguonį“, - sakė Rothmanas. „Tačiau vandens skaidymas reikalauja energijos, todėl rožinis vandenilis yra vandens skaidymas naudojant energiją, gautą iš branduolinės energijos.

Tai reiškia, kad „visoje sistemoje yra mažai anglies dioksido, nes... vandenyje nėra anglies, bet ir energijos šaltinis taip pat yra labai mažai anglies dioksido išskiriantis, nes jis yra branduolinis“.

Be elektrolizės, Rothmanas pažymėjo, kad branduolinė energija taip pat gali būti naudojama su termocheminiu ciklu.

Ji paaiškino, kad tai panaudojo labai aukštą temperatūrą, kad vanduo būtų padalintas į deguonį ir vandenilį. 

Rožinis vandenilis jau turi keletą potencialiai reikšmingų rėmėjų. Tai apima EDF Energy, kuri iškėlė idėją gaminti vandenilį Sizewell C, 3.2 gigavatų atominėje elektrinėje, planuojamoje JK.

„Sizewell C mes tyrinėjame, kaip galime gaminti ir naudoti vandenilį keliais būdais“, – sakė jis rašoma įmonės svetainėje. „Pirma, tai galėtų padėti sumažinti išmetamų teršalų kiekį statant elektrinę.

„Antra, pradėjus veikti Sizewell C, tikimės panaudoti dalį jo gaminamos šilumos (kartu su elektra), kad vandenilis būtų efektyvesnis“, – priduriama.

EDF Energy, kuri yra tarptautinės įmonės dalis EDF grupė, sakoma CNBC atsiųstame pranešime: "Vandenilis, pagamintas iš branduolinės energijos, gali atlikti svarbų vaidmenį pereinant prie energijos."

Bendrovė taip pat pripažino, kad sektorius ir jo plėtra susiduria su iššūkiais.

„Vandenilis šiuo metu yra gana brangus kuras, todėl pagrindinis iššūkis mažai anglies dioksido į aplinką turinčiam elektrolitiniam vandeniliui, tiek iš atsinaujinančios energijos, tiek iš branduolinės energijos, yra sumažinti gamybos sąnaudas“, – sakoma pranešime.

Tam reikėjo „palaikančios politikos, skatinančios investicijas į ankstyvus vandenilio gamybos projektus ir skatinančios vartotojus pereiti nuo iškastinio kuro prie mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančio vandenilio“.

„Mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančio vandenilio rinkos augimas suteiks masto ekonomijos ir „mokymosi dirbant“, o tai padės sumažinti gamybos sąnaudas.

Nors nerimaujama dėl branduolinės energijos vaidmens vandenilio gamyboje ir platesnėje energetikos pertvarkoje – pavyzdžiui, TEA teigia, kad branduolinė energija turi „didelį potencialą prisidėti prie energetikos sektoriaus dekarbonizacijos“, savaime suprantama, kad jai ne visi pritaria. .

Tarp kritikų yra „Greenpeace“. „Branduolinė energija reklamuojama kaip mūsų energijos problemų sprendimas, tačiau iš tikrųjų ją sukurti sudėtinga ir labai brangu“, – teigia aplinkosaugos organizacija. „Taip pat susidaro didžiulis kiekis pavojingų atliekų.

Įvairiaspalvė ateitis?

Savo interviu su CNBC metu Šefildo Rothmano universitetas kalbėjo apie didesnį vaizdą ir įvairių vandenilio rūšių vaidmenį. Ar kada nors pamatysime laiką, kai mėlynojo ir pilkojo vandenilio lygis nukris iki nulio?

„Tai priklauso nuo to, kiek laiko žiūrite“, – sakė ji ir pridūrė, kad „idealiame pasaulyje jie ilgainiui nukris labai žemai“.

„Galų gale mes idealiai atsikratytume viso pilkojo vandenilio, nes pilkasis vandenilis turi didelį anglies pėdsaką ir mums reikia jo atsikratyti“, – sakė Rothmanas.

„Kadangi mes geriname anglies surinkimą ir saugojimą, mėlynajam vandeniliui gali būti vietos ir tai dar turi būti įvertinta, atsižvelgiant į … pokyčius.

„Mes žinome, kad rožinei ir žaliai spalvai turi būti vietos, nes čia tikrai gaunama mažai anglies dioksido išskiriančio [vandenilio], ir mes žinome, kad taip turėtų būti, tai įmanoma.

Fiona Rayment, JK nacionalinės branduolinės laboratorijos, kuri, kaip ir EDF Energy, yra prekybos asociacijos Hydrogen UK narė, vyriausioji mokslininkė, pabrėžė, kad ateinančiais metais svarbu turėti daugybę galimybių.

„Negalima nuvertinti grynojo nulio iššūkio; turėsime naudoti visus mažai anglies dioksido išskiriančio vandenilio gamybos šaltinius, kad pakeistume mūsų priklausomybę nuo iškastinio kuro“, – CNBC sakė ji.

Nors buvo daug kalbama apie spalvų naudojimą, kad būtų galima atskirti įvairius vandenilio gamybos būdus, taip pat gyva diskusija, ar tokia klasifikavimo sistema apskritai turėtų egzistuoti.

„Mes norime mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančio vandenilio“, - sakė Rothmanas. "Ir aš žinau, kad yra daug painiavos dėl įvairių spalvų, ir aš girdėjau kai kuriuos žmones sakant... "Kodėl mes netgi turime spalvas, kodėl mes neturime tik vandenilio ir mažai anglies dioksido?"

„Ir galiausiai svarbu mažai anglies dioksido į aplinką išskiriantis elementas, ir tai galėtų padaryti tiek rožinė, tiek žalia.