Hydrogen og lavkarbonhydrogen
Innhold
Grønt eller avkarbonisert hydrogen: Hva endrer det sammenlignet med grått hydrogen
Klassifisert som fornybar energi versus fossilt brensel
Mens land over hele verden streber etter å redusere sine forurensende utslipp, granskes bruken av ulike typer energi, spesielt gjennom fornybare energikilder (hydraulikk, vind og sol), men ikke bare.
Derfor blir hydrogen ofte presentert som en fornybar energikilde med en lys fremtid av flere grunner: drivstoffeffektivitet i forhold til bensin, rikelig med ressurser og mangel på forurensende utslipp. Det blir også sett på som en energilagringsløsning ettersom nettverket av rørledninger som transporteres av det begynner å utvikle seg (4500 km med dedikerte rørledninger over hele verden). Dette er grunnen til at det ofte blir sett på som morgendagens drivstoff. I tillegg investerer Europa mye i det, som Frankrike og Tyskland, som har lansert planer for å støtte utviklingen av hydrogen til en kostnad på 7 milliarder euro og 9 milliarder euro hver.
Imidlertid er hydrogen langt fra ukjent. Selv om det for tiden ikke brukes i stor skala som drivstoff for brenselceller i elektriske kjøretøy, er det mye brukt i industrielle applikasjoner. Det er til og med et nøkkelelement for visse operasjoner som raffinering eller avsvovling av drivstoff. Han jobber også innen metallurgi, agribusiness, kjemi ... Bare i Frankrike produseres og forbrukes 922 000 tonn hydrogen årlig for en verdensproduksjon på 70 millioner tonn.
Historisk ekstremt forurensende hydrogenproduksjon
Men nå er bildet langt fra idyllisk. For hvis hydrogen ikke forurenser miljøet, er det et grunnstoff som ikke finnes slik det er i naturen, selv om det er funnet flere sjeldne naturlige kilder. Derfor krever det en spesifikk produksjon, i en prosess som derfor er svært forurensende for miljøet, da den slipper ut mye CO2 og i 95 % av tilfellene er basert på fossilt brensel.
I dag er nesten all hydrogenproduksjon basert enten på fordampning av naturgass (metan), delvis oksidasjon av olje, eller på gassifisering av trekull. Uansett gir produksjonen av ett kilo hydrogen ca 10 kg CO2. Når det gjelder miljø, kommer vi tilbake, da nivået på global hydrogenproduksjon (63 millioner tonn) dermed genererer tilsvarende CO2-utslipp fra all flyreise!
Elektrolyseproduksjon
Så hvordan kan dette hydrogenet være bra for luftforurensning hvis det bare fortrenger forurensning oppstrøms?
Det er en annen metode for å produsere hydrogen: elektrolyse. Fossil energiproduksjon kalles da gråhydrogen, mens vannelektrolyseproduksjon produserer lav- eller lavkarbonhydrogen.
Som navnet antyder, gjør denne produksjonsprosessen det mulig å produsere hydrogen samtidig som den begrenser karbonbalansen, det vil si uten bruk av fossil energi og med få CO2-utslipp. Denne prosessen her krever kun vann (H2O) og elektrisitet, noe som gjør at dihydrogen- (H2) og oksygen (O)-partikler kan dissosiere.
Igjen, hydrogen produsert ved elektrolyse er "lavkarbon" bare hvis elektrisiteten som driver det også er "kullsyreholdig".
For tiden er kostnadene ved å produsere hydrogen ved elektrolyse også mye høyere, omtrent to til fire ganger høyere enn for dampgenerering, avhengig av kilder og forskning.
Drivstoff til morgendagens biler?
Det er dette karbonfrie hydrogenet som fremmes av de franske og tyske utviklingsplanene. I utgangspunktet skulle dette hydrogenet møte behovene til industrien og også tilby et høymobilitetsalternativ som batterier ikke er et alternativ for. Dette gjelder jernbanetransport, lastebiler, elve- og sjøtransport, eller til og med lufttransport ... selv om det er fremskritt når det gjelder solcellefly.
Det skal sies at en hydrogenbrenselcelle kan drive en elektrisk motor eller lade et batteri tilknyttet den med større autonomi under påfylling på få minutter, akkurat som med en forbrenningsmotor, men uten å slippe ut CO2 eller partikler og kun vanndamp. Men igjen, siden produksjonskostnadene er høyere enn kostnadene ved å raffinere bensin og motorer, som for tiden er mye dyrere, forventes ikke hydrogenbrenselcellen å vokse raskt på kort sikt, selv om Hydrogenrådet anslår at dette drivstoffet kan drive 10 til 15 millioner kjøretøy i løpet av det neste tiåret.
