Gospodarka wodorowa będzie wkrótce gotowa do startu, w tym samoloty i elektrownie

Czy sektor lotniczy ma głowę w chmurach? Rzeczywiście, eksperci ciężko pracują, aby wodór stał się zrównoważonym paliwem lotniczym.

Biorąc pod uwagę rozszerzenie ulg podatkowych na produkcję i funduszy na regionalne huby wodorowe, zapasy wodoru rosną. Jego możliwości leżą w trudnych do dekarbonizacji przemysłach lub rzeczach, które nie mogą się szybko zelektryfikować. Dotyczy to samolotów, pociągów, statków i długodystansowych ciężarówek. Generatory elektryczne mogą również działać na mieszance wodoru i gazu ziemnego.

„Widzimy nadchodzącą technologię i spadające koszty. Cena gazu ziemnego jest niższa niż dzisiejsza cena wodoru”, mówi Judith Judson, szefowa ds. wodoru w National Grid, podczas seminarium internetowego prowadzonego przez Our Energy Policy. „Ale dzięki ulgom podatkowym ekonomia zmierza we właściwym kierunku. Podobnie jak energia wiatrowa i słoneczna, ceny spadną. W realizacji naszych celów zerowych netto wodór ma do odegrania pewną rolę. Naszym celem jest zobaczenie zielonego wodoru produkowanego z energii odnawialnej. Planujemy wyeliminować paliwa kopalne, ale chcemy to zrobić w przystępnej cenie”.

Ekologiczne, zrównoważone paliwo lotnicze na bazie wodoru może być długim lotem, ale samolot wystartuje w ciągu 15 do 25 lat. Rozważać Delta Airlines: Dyrekcja Generalna ds. Paliw z siedzibą w Luizjanie dostarcza 385 milionów galonów, emitując o 75% do 85% mniej gazów cieplarnianych w cyklu życia niż konwencjonalne paliwo do silników odrzutowych.

Na zrównoważone paliwa lotnicze składają się różne formy energii odnawialnej. Obejmuje to odpady spożywcze, odpady zwierzęce i osady ściekowe, które łatwo mieszają się z paliwami do silników odrzutowych. Departament Energii USA twierdzi, że jego ślad węglowy może być o 165% mniejszy niż paliwo do silników odrzutowych na bazie ropy naftowej. Badanie przeprowadzone przez Clean Sky 2 i Fuel Cells & Hydrogen 2 mówi, że samoloty napędzane wodorem mogą być gotowe do lotu już w 2035 roku, chociaż 2050 może być bardziej wykonalny w przypadku dłuższych lotów.

Linie lotnicze Azul, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, United Airlines, Virgin Australia i Virgin Atlantic używały już biopaliw do lotów komercyjnych. Jeśli chodzi o Jet Blue, wykorzystuje zrównoważone paliwo lotnicze w swoim węźle na międzynarodowym lotnisku w Los Angeles. Współpracuje z World Energy i World Fuel ServicesINT
aby uzyskać zrównoważone paliwo lotnicze.

„Naszym ostatecznym celem jest osiągnięcie lotnictwa neutralnego dla klimatu do 2050 roku. Przekształcenie tej ambicji w rzeczywistość wymaga płynnej integracji szeregu ważnych nowych osiągnięć technologicznych, z których jednym są samoloty napędzane wodorem”, mówi Axel Krein, dyrektor wykonawczy Wspólne Przedsięwzięcie „Czyste Niebo 2”.

Od hubów lotniskowych do hubów wodorowych

Oprócz ulg podatkowych na produkcję przewidzianych w ustawie o redukcji inflacji, uchwalona rok temu dwupartyjna ustawa o infrastrukturze obejmuje do 7 miliardów dolarów na ustanowienie od 6 do 10 regionalne węzły wodorowe w całym kraju. Celem jest stworzenie sieci producentów wodoru i odbiorców przemysłowych z połączoną infrastrukturą, aby przyspieszyć wykorzystanie czystego wodoru – część planu Białego Domu, aby osiągnąć cele zerowe netto do 2050 roku.

Na przykład centra chcą zoptymalizować siłę każdego regionu — obejmującą jego zasoby naturalne i bazę przemysłową. Niektóre regiony są bogate w gaz ziemny, podczas gdy inne mają duży potencjał energii słonecznej i wiatrowej. Jednocześnie firmy muszą być gotowe do zakupu powstałego wodoru. Kluczowe w dążeniu: przekształcenie dotychczasowej infrastruktury i budowa nowych rurociągów.

„Kluczowe jest otoczenie regulacyjne”, powiedział podczas programu Thomas Green, pracownik Biura Technologii Wodorowych Ogniw Paliwowych Departamentu Energii. „Musimy obniżyć bariery i zapewnić zaangażowanie interesariuszy przy jednoczesnym zapewnieniu najwyższej wierności środowiskowej”.

Obecnie 99% całego wodoru powstaje w reakcjach z udziałem węgla i gazu ziemnego, uważanego za „szary wodór”, który w żaden sposób nie ogranicza emisji CO2. Celem jest produkcja wodoru z niskoemisyjnych źródeł energii — ekologicznego wodoru — i rozszerzenie jego zastosowania w sektorach transportu i wytwarzania energii. W jego Perspektywy gospodarki wodorowej, Bloomberg New Energy Finance twierdzi, że może zaspokoić 24% światowego zapotrzebowania na energię do 2050 roku, jednocześnie zmniejszając poziom CO2 o 34%.

Aby tak się stało, cena zielonego wodoru musi spaść. Departament Energii bierze „Ziemia”, uruchomiona w czerwcu 2021 r. Ma na celu zmniejszenie kosztów czystego wodoru o 80% do 1 dolara za kilogram w ciągu 1 lat. Obecnie wodór z energii odnawialnej kosztuje około 5 dolarów za kilogram. Jeśli program się powiedzie, a cena spadnie, potencjał nie ma granic: produkcja stali, czysty amoniak, magazynowanie energii i ciężkie ciężarówki, mówi agencja.

Dostarczanie paliwa rakietowego

Judson z National Grid mówi, że jej zakład będzie korporacyjnym nabywcą paliwa wodorowego. Pomogłoby to zrównoważyć podaż i popyt, z korzyścią dla odbiorców energii elektrycznej. Mówi, że wodór i odnawialny gaz ziemny pochodzący z odpadów organicznych można by mieszać, napędzając turbiny gazowe przy wykorzystaniu istniejących przewodów i podstacji.

Wodór można wykorzystać w ogniwach paliwowych do wytwarzania energii — proces chemiczny, w którym wodór jest oddzielany od tlenu. Nie ma emisji — tylko para wodna. Jak? Na przykład energia słoneczna przechowywana w akumulatorach jest przepuszczana przez elektrolizer w celu wytworzenia czystego wodoru. Podczas gdy koszty energii słonecznej spadły o 85% w ciągu 10 lat, obecnie skupiamy się na osiągnięciu korzyści skali dla elektrolizerów.

Chociaż wodór można wtryskiwać bezpośrednio do istniejących turbin gazu ziemnego lub rurociągów, które go przenoszą, szybkość mieszania wynosi tylko 20%. The Intermountain Power Project w Utah przekształca elektrownię węglową w elektrownię gazową o cyklu łączonym, tworząc czystą formę zielonego wodoru i przesyłając go do Los Angeles.

W całym kraju zainstalowano 550 megawatów ogniw paliwowych, mówi Connor Dolan, wiceprezes ds. zewnętrznych Stowarzyszenia Ogniw Paliwowych i Energii Wodorowej. Użytkownicy to krytyczne wydziały, które nie mogą sobie pozwolić na utratę zasilania w dowolnym momencie: centra danych i szpitale, żeby wymienić tylko dwa. MicrosoftMSFT
Corp. chce zasilać swoje nowe centra danych wodorem. Koszt tego jest wysoki, ale te ceny spadną.

Węzły wodorowe są niezbędne do osiągnięcia korzyści skali. „Pomoże to w osiągnięciu parytetu kosztów i zachęci do przyjęcia”, mówi Dolan podczas webinaru. „Zobaczymy wodór na eksport ze Stanów Zjednoczonych Zobaczymy ogromną ilość produkcji krajowej i być może będziemy mieli nadmiar do wysyłki na całym świecie”.

Przylatują samoloty, pociągi i samochody. Honda, Hyundai i Toyota tworzą samochody napędzane ogniwami paliwowymi, a FedEx ExpressWYRAŻ
prowadzi ciężarówkę dostawczą napędzaną wodorem w stanie Nowy Jork, o zasięgu 240 kilometrów. Ale ponad 20,000 XNUMX wózków widłowych napędzanych wodorem jest już tutaj i jest używanych przez firmy takie jak WalmartWMT
i celTGT
.

Położono fundamenty i wdrożono politykę publiczną, dostarczając paliwo rakietowe dla rozwijającej się gospodarki opartej na wodorze.

Również tego Autora:

Nadchodzą elektryczne odrzutowce

Zielony wodór to krok bliżej

Pojazdy elektryczne czy samochody napędzane wodorem?

Źródło: https://www.forbes.com/sites/kensilverstein/2022/11/06/the-hydrogen-economy-will-soon-be-ready-for-take-off-tym-planes-and-power- rośliny/