Водень може забезпечити, щоб ми жили повністю без нафти до 2050 року - Business Insider
Воднева революція може забезпечити, що ми будемо жити повністю без нафти до 2050 року
Зупинення кліматичних змін та пов'язаний з ними енергетичний перехід є головними цілями федерального уряду. Важливу роль у цьому повинен відігравати водень. У проекті Міністерства економіки з питань федерального міністра економіки Пітера Альтмаєра (ХДС) щодо "Національної стратегії водню" говориться, що водень без СО2 буде грати "центральну роль" у енергетичному переході.
Слід покращити рамкові умови виробництва та використання водню, створити необхідні структури постачання та вдосконалити дослідження та інновації.
Це також думка на рівні ЄС. Віце-президент Комісії ЄС Франс Тіммерманс нещодавно заявив “Handelsblatt”, що Європа може стати світовим лідером з економікою на основі водню.
Це також, але не тільки, про приводи на основі водню для транспортних засобів, які в основному обговорюються в цьому контексті.
Водень: Рухливість є важливою, але не єдиною сферою
"У випадку мобільності першим буде впроваджено рішення з воднем", - говорить Business Insider Детлеф Столтен, керівник Інституту інженерії електрохімічних процесів у Forschungszentrum Jülich. Паливний елемент вже є конкурентоспроможним приводом порівняно з двигунами внутрішнього згоряння. Без податків, зборів та доплат, за даними Stolten, ціна на один кіловат-годину водню в даний час становить два центи.
Для бензину та дизельного палива це вісім центів за кіловат-годину. "Оскільки коефіцієнт корисної дії водню приблизно вдвічі вищий, ніж у дизеля та бензину, порівняльне значення становить навіть 16 центів", - говорить Столтен. Однак критики вказують на серйозні втрати в поточному ланцюзі постачання водню.
Максиміліан Фіхтнер, професор хімії твердої речовини Університету Ульма, у листопаді сказав Wirtschaftswoche, що 40-відсотковий коефіцієнт корисної дії вже був втрачений при створенні водню. «Після цього водень повинен бути дуже сильно стиснений для транспортування, при цьому втрачається ще 20 відсотків енергії, яку ви хочете використовувати для керування автомобілем. На АЗС ви втрачаєте ще 30-50 відсотків енергії », - говорить Фіхтнер у розмові.
Насправді, за словами Столтена, в даний час все ще є збитки в ланцюгу поставок. "Однак для поточного розподілу використовується інфраструктура, яка найближчим часом буде замінена кращими моделями", - говорить він.
Сьогодні водень стискається і доставляється на заправні станції дизелем, що впливає на енергетичний баланс в офісі. У майбутньому водень може транспортуватися трубопроводами, наприклад, що означає, що втрат навряд чи повинно бути.
Водень: витрати в майбутньому повинні впасти
"Втрати в ефективності під час виробництва та транспортування зменшаться, а витрати одночасно зменшаться", - говорить Столтен. Воднева рада нещодавно вказала на це у своєму дослідженні. Відповідно, очікується, що витрати на багато додатків впадуть до 50 відсотків до 2030 року.
Дискусія здається трохи схожою на тему про електромобілі. Діапазон цих автомобілів все ще порівняно низький, зарядна інфраструктура погана, а витрати на одну машину високі. Але в найближчі роки тут станеться багато чого. На додаток до розширення існуючої інфраструктури для електронних автомобілів, є нові розробки у постачанні водню.
У будь-якому випадку, обидва приводи - акумуляторний та водень - необхідні для забезпечення майбутньої мобільності нейтральним до клімату - залежно від розміру автомобіля та необхідної дальності. "Керування автомобілем на акумуляторі має сенс до 250 кілометрів", - пояснює Людвіг Йоріссен з Центру сонячної енергії та досліджень водню в Баден-Вюртемберзі (ZSW) в інтерв'ю Business Insider. "Більш довгі поїздки або поїздки на вантажівках та автобусах будуть більш розумними в майбутньому з використанням паливного елемента", - говорить він.
Причиною є велика вага батарейок, необхідних у важкому режимі. Кожен додатковий асортимент буде оплачуватися з більшою вагою, що знову скорочує асортимент. "Основа розумного використання водню полягає в тому, що він отримується за рахунок відновлюваних джерел енергії, що надлишок електроенергії", - підкреслює Детлеф Столтен. 90 відсотків водню все ще виробляється з природного газу.
Це має змінитися в майбутньому. Мова йде не лише про сектор мобільності, а й про промислове споживання. Кліматично нейтральна економіка до 2050 року та відсутність втрат у створенні промислової вартості матиме успіх лише в тому випадку, якщо промисловість більше не використовуватиме викопне паливо. Перші корпорації вже поставили перед собою амбіційні цілі: Через десять років сталеливарна група Thyssenkrupp більше не буде використовувати вугілля, а зелений водень для розпалу своїх доменних печей. Зальцгіттер та його австрійський конкурент Voestalpine також хочуть це зробити.
Зберігання водню важливо в періоди затишшя
Окрім мобільності та промисловості, домогосподарства є третім важливим пунктом за рівнем споживання. Однак водень, мабуть, буде грати там лише порівняно незначну роль, каже Столтен. "Уже є встановлені альтернативи фотоелектрикам, геотермальній енергії або тепловим насосам", - пояснює він. "У кожній області надзвичайно важливо, щоб розчин водню не був дорожчим за існуючу технологію." Використання надлишку електроенергії з відновлюваних джерел енергії тут відіграє важливу роль.
Іншим важливим моментом є можливість зберігання зеленого водню. Як каже Детлеф Столтен, підземні соляні печери, наприклад, придатні для зберігання великої кількості водню. Це особливо важливо, оскільки відновлювані джерела енергії коливаються сезонно. «Якщо сонячної енергії в літні місяці більше, ніж потрібно, в зимові місяці її буде порівняно мало. У випадку з енергією вітру все навпаки », - говорить Людвіг Йоріссен.
Ось чому важливо мати можливість зберігати надлишок енергії. "Зараз ми знаємо, що іноді буває один або кілька днів, коли з відновлюваною енергією виробляється мало електроенергії", - пояснює Детлеф Столтен. “Однак існують і затишшя, які тривають довший період часу. Тому ви повинні мати доступ до споживання електроенергії близько двох тижнів ".
За словами Столтена, для задоволення потреб економіки, яка повністю відмовляється від викопного палива, знадобиться 12 мільйонів тонн водню. Згідно з дослідженням, проведеним Forschungszentrum Jülich, половина цього в Німеччині може бути вироблена за рахунок надлишку електроенергії з відновлюваних джерел енергії.
Водень: Він не працює без імпорту
Іншу половину потрібно імпортувати, каже Столтен. Для цього підходять вітряні країни, такі як Ісландія, Північна Ірландія чи Норвегія, а також сонячні країни, такі як Саудівська Аравія, Оман чи Чилі. Були б заводи виключно з виробництва водню. Регулярне сонце та регулярний вітер у цих штатах дозволяють точніше прогнозувати вироблену енергію.
Японська компанія Kawasaki нещодавно представила дизель-електричний цистерну для транспортування водню. Японія також покладається на водень, але також не може самостійно виробляти необхідну кількість і, отже, імпортує. Однак ця стратегія не є особливо стійкою, оскільки імпорт надходить з Австралії, яка використовує вугілля для виробництва водню.
Натомість Європа хоче значною мірою покластись на енергію з відновлюваних джерел. Водночас витрати повинні продовжувати падати. Детлеф Столтен впевнений у цьому. Якщо Рада з водню очікує зниження цін на 50 відсотків до 2030 року, після цього ціни можуть продовжувати швидко падати, він очікує.
"Водень може стати новою нафтою"
У той же час і Столтен, і Людвіг Йоріссен із ZSW підкреслюють, що до 2050 року можлива кліматично нейтральна Німеччина, але все ще потрібно буде багато працювати. "Основи встановлені", - підкреслює Столтен. "Однак між дослідженнями та розробками є великі відмінності".
Засіб: Після дослідження слід розробити спеціальні машини, з яких буде створено принаймні два покоління до створення кінцевого продукту. Ці розроблені машини повинні були досягти ринкового прориву до 2050 року - навіть якщо 30 років спочатку звучать як довгий проміжок часу, розробка вимагає часу.
"Це залежить від того, які можливості створюються та скільки грошей вкладено", - говорить Людвіг Йоріссен. «Зрештою, такі системи не падають з неба». Але мета досяжна. "Водень може стати новою нафтою", - говорить Йоріссен, підтверджуючи міністра досліджень Анжі Карлічек (ХДС). Але він також додає: "Ідея використання водню не нова. Натомість багато знань сягає 1980-х і 1990-х років. Тепер слід діяти ".