Hidrogjeni jeshil është një nga premtimet e mëdha të tranzicionit të energjisë, pasi ofron një mënyrë për të ruajtur dhe përdorur energjinë pa emetim karboni. Ky lloj hidrogjeni prodhohet përmes një procesi të quajtur elektroliza e ujit, i cili ndan hidrogjenin dhe oksigjenin duke përdorur energjinë elektrike të prodhuar nga burime të rinovueshme si dielli dhe era. Pavarësisht përfitimeve të tij, hidrogjeni i gjelbër përballet me një sërë sfidash për të cilat duhet të jemi të vetëdijshëm për të vlerësuar potencialin e tij si një alternativë e vërtetë karburantet fosile.
Në këtë artikull, ne eksplorojmë çështjet kryesore që ndikojnë në zhvillimin e hidrogjenit të gjelbër, së bashku me veçoritë, avantazhet dhe disavantazhet e tij, për të marrë një pamje të plotë të asaj që ofron vërtet kjo teknologji.
prodhimi i hidrogjenit të gjelbër
Hidrogjeni zakonisht nuk gjendet i izoluar në natyrë, por zakonisht shoqërohet me molekula të tjera, siç është uji. Në elektrolizë, ne aplikojmë një rrymë elektrike për të zbërthyer molekulat e ujit (H2O) në hidrogjen (H2) dhe oksigjeni (O2). Ky proces është i qëndrueshëm vetëm nëse energjia elektrike e përdorur vjen nga burime të pastra, si energjia diellore ose e erës. Prandaj hidrogjeni i prodhuar nga kjo teknikë quhet hidrogjeni i gjelbër.
Në të kundërt, shumica e hidrogjenit të prodhuar sot vjen nga karburantet fosile, si gazi natyror ose nafta. Ky lloj, i njohur si hidrogjen gri, përdoret gjerësisht në industrinë kimike dhe rafineri. Megjithatë, prodhimi i tij gjeneron sasi të mëdha të dioksidit të karbonit (CO2), gjë që e bën atë të paqëndrueshëm nga pikëpamja mjedisore.
Megjithëse është bërë shumë përparim në prodhimin e hidrogjenit të gjelbër, ai është ende një teknologji relativisht e re dhe është larg nga të qenit i shkallëzueshëm. Në botë, 99% e hidrogjenit të përdorur ende vjen nga lëndët e para fosile, duke rezultuar në emetime vjetore globale prej 900 milion ton CO2.
ruajtjen e energjisë
Një nga karakteristikat më të rëndësishme të hidrogjenit jeshil është aftësia e tij për të ruajnë energjinë. Energjitë e rinovueshme, si dielli dhe era, janë sinjalizues kthesash, që do të thotë se ndonjëherë gjenerojnë më shumë energji sesa mund të konsumohen dhe herë të tjera nuk gjenerojnë mjaftueshëm.
Hidrogjeni mund ta zgjidhë këtë duke vepruar si një akumulues. Kur ka tepricë të energjisë elektrike të rinovueshme, ajo mund të përdoret për të prodhuar hidrogjen përmes elektrolizës. Më pas, ky hidrogjen mund të përdoret si lëndë djegëse në motorë, makineri apo edhe si lëndë e parë në proceset industriale. Në këtë mënyrë, hidrogjeni i gjelbër mund të ndihmojë në ruajtjen e tepërt të energjisë së rinovueshme dhe përdorimin e tij kur burimet e rinovueshme janë të pakta.
Përveç veprimit si një akumulues energjie, hidrogjeni i gjelbër nuk prodhon emetime të gazeve serrë kur përdoret, duke e bërë atë një element kyç për dekarbonizimi të sektorëve industrialë, të transportit dhe të energjisë.
Problemet e hidrogjenit të gjelbër
Pengesë kryesore e hidrogjenit jeshil është kostoja e lartë e prodhimit. Megjithëse hidrogjeni është elementi më i bollshëm në univers, procesi i marrjes së tij nga uji është i shtrenjtë për shkak të konsumit të energjisë që kërkohet nga elektroliza. Edhe me energjinë elektrike nga burimet e rinovueshme, kostoja mbetet e lartë.
Një problem tjetër me të cilin përballet hidrogjeni i gjelbër është ai efikasitet të ulët të energjisë e metodave aktuale të prodhimit dhe transportit. Sipas studimeve, rreth 80% e energjisë së përdorur në procesin e prodhimit të hidrogjenit të gjelbër humbet. Kjo joefikasitet energjetik paraqet një pengesë të madhe për miratimin e saj në shkallë të gjerë.
Përveç kësaj, transporti dhe ruajtja e hidrogjenit është gjithashtu e ndërlikuar. Ky gaz ka një densitet të ulët të energjisë krahasuar me lëndët djegëse të tjera, që do të thotë se ruajtja dhe transportimi i sasisë së njëjtë të energjisë kërkon rezervuarë dhe tubacione shumë më të mëdha. Është gjithashtu shumë i ndezshëm, gjë që rrit rreziqet e sigurisë.
Një sfidë tjetër e rëndësishme është rreziku i rrjedhjet. Molekulat e hidrogjenit janë jashtëzakonisht të vogla, shumë më të vogla se ato në metan ose gaz natyror, duke i bërë ato më të vështira për t'u mbajtur. Nëse hidrogjeni rrjedh në atmosferë, ai mund të ndikojë në klimën në një mënyrë të ngjashme me gazrat serë, pasi mund të ndikojë në nivelet e metanit dhe komponimeve të tjera atmosferike.
Sa kushton për të prodhuar hidrogjen?
Një nga pengesat më të dukshme për zgjerimin e hidrogjenit të gjelbër është kostoja e tij. Një studim i fundit vlerëson se prodhimi i hidrogjenit të gjelbër përmes elektrolizës mund të jetë fitimprurës nga 3,23 € për kilogram nëse përdoren burime të rinovueshme të energjisë. Disa parashikime optimiste sugjerojnë se në pak vite kostot mund të reduktohen në 2,5 € për kilogram.
Megjithatë, këto shifra në masë të madhe varen nga disa faktorë, si çmimi i energjisë elektrike dhe kostoja e elektrolizerëve, e cila tani për tani mbetet e konsiderueshme. Aktualisht, prodhimi i hidrogjenit jeshil është dukshëm më i shtrenjtë se prodhimi i hidrogjenit gri ose blu, duke bërë që shumë industri të vazhdojnë të zgjedhin këto alternativa.
El hidrogjen gri Është më i zakonshmi dhe më i lirë, por prodhimi i tij përfshin djegien e lëndëve djegëse fosile, duke e bërë atë një opsion të paqëndrueshëm për mjedisin. Nga ana tjetër, të hidrogjeni blu, i cili merret nga gazi natyror, por kap dhe ruan CO2 emetuar, është një opsion që redukton emetimet, megjithëse është akoma më pak i qëndrueshëm se hidrogjeni jeshil.
avantazh
Hidrogjeni jeshil ka disa avantazh kyç që e bëjnë atë një alternativë shumë tërheqëse për dekarbonizimin e sektorëve që janë të vështirë për t'u elektrizuar:
- reduktimin e emetimeve: Prodhimi dhe përdorimi i tij nuk lëshon gazra ndotës ose serrë. Është një lëndë djegëse plotësisht e pastër kur merret përmes energjisë së rinovueshme.
- Ruajtja e energjisë: Vepron si një zgjidhje për të ruajtur energjinë e tepërt nga burimet e rinovueshme dhe për ta çliruar atë kur e kërkon kërkesa, duke zgjeruar kapacitetin e burimeve të rinovueshme.
- Aplikime të gjera: Punon si lëndë djegëse në transport, si ndërmjetës në prodhimin e energjisë dhe si lëndë e parë në industrinë kimike.
- Dekarbonizimi i sektorëve industrialë: Sektorë të tillë si transporti ajror, transporti detar dhe industria e rëndë varen nga karburantet me densitet të lartë të energjisë që vetëm hidrogjeni mund të ofrojë.
disavantazhet
Pavarësisht nga avantazhet e hidrogjenit të gjelbër, ne duhet të marrim parasysh gjithashtu disavantazhet kjo tregon:
- Kosto e lartë e prodhimit: Procesi i elektrolizës mbetet i shtrenjtë, veçanërisht në krahasim me hidrogjenin gri.
- Vështirësi në transport dhe ruajtje: Hidrogjeni kërkon infrastrukturë specifike që të ruhet dhe transportohet në mënyrë të sigurt, gjë që shton kosto shtesë.
- rreziqet e sigurisë: Hidrogjeni është shumë i ndezshëm dhe transportimi i tij mund të përbëjë rreziqe nëse nuk trajtohet siç duhet.
- Efikasitet i ulët i energjisë: Një pjesë e madhe e energjisë së investuar në prodhimin e hidrogjenit të gjelbër humbet në proceset e prodhimit dhe transportit.
Në përmbledhje, hidrogjeni jeshil përfaqëson një nga teknologjitë më premtuese për tranzicionin e energjisë dhe dekarbonizimin e sektorëve që nuk kanë një alternativë të qartë nëpërmjet elektrifikimit të drejtpërdrejtë. Megjithatë, suksesi i tij do të varet kryesisht nga ulja e kostos së prodhimit, përmirësimi i efikasitetit dhe zhvillimi i infrastrukturës së nevojshme për ruajtjen dhe transportin e tij.