Hydro và hydro cacbon thấp
nội dung
Hydrogen xanh hoặc khử cacbon: Nó có gì thay đổi so với Hydrogen xám
Được phân loại là năng lượng tái tạo so với nhiên liệu hóa thạch
Trong khi các quốc gia trên thế giới nỗ lực giảm phát thải gây ô nhiễm, việc sử dụng các loại năng lượng khác nhau đang được xem xét kỹ lưỡng, đặc biệt là thông qua các nguồn năng lượng tái tạo (thủy lực, gió và mặt trời), nhưng không chỉ.
Do đó, hydro thường được coi là một nguồn năng lượng tái tạo với một tương lai tươi sáng vì một số lý do: tiết kiệm nhiên liệu so với xăng, nguồn tài nguyên dồi dào và thiếu khí thải gây ô nhiễm. Nó cũng được coi là một giải pháp lưu trữ năng lượng khi mạng lưới đường ống vận chuyển bởi nó bắt đầu phát triển (4500 km đường ống chuyên dụng trên toàn thế giới). Đây là lý do tại sao nó thường được coi là nhiên liệu của ngày mai. Ngoài ra, châu Âu đang đầu tư rất nhiều vào nó, như Pháp và Đức, đã đưa ra các kế hoạch hỗ trợ phát triển hydro với chi phí 7 tỷ euro và 9 tỷ euro cho mỗi bên.
Tuy nhiên, hydro vẫn chưa được biết đến nhiều. Mặc dù hiện nay nó không được sử dụng trên quy mô lớn để làm nhiên liệu cho pin nhiên liệu trong xe điện, nhưng nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp. Nó thậm chí còn là một yếu tố chính cho một số hoạt động như tinh chế hoặc khử lưu huỳnh của nhiên liệu. Ông cũng làm việc trong lĩnh vực luyện kim, kinh doanh nông nghiệp, hóa học ... Riêng tại Pháp, hàng năm đã sản xuất và tiêu thụ 922 tấn hydro cho sản lượng 000 triệu tấn trên thế giới.
Quá trình sản xuất hydro cực kỳ gây ô nhiễm trong lịch sử
Nhưng bây giờ bức tranh đã khác xa bình dị. Bởi vì nếu hydro không gây ô nhiễm môi trường, nó là một nguyên tố không được tìm thấy trong tự nhiên, ngay cả khi một số nguồn tự nhiên quý hiếm đã được tìm thấy. Do đó, nó đòi hỏi một quy trình sản xuất cụ thể, trong một quy trình rất ô nhiễm môi trường, vì nó thải ra rất nhiều CO2 và trong 95% trường hợp là dựa vào nhiên liệu hóa thạch.
Ngày nay, hầu hết việc sản xuất hydro đều dựa trên sự bay hơi của khí tự nhiên (mêtan), quá trình oxy hóa một phần dầu hoặc quá trình khí hóa than củi. Trong mọi trường hợp, việc sản xuất một kg hydro tạo ra khoảng 10 kg CO2. Về môi trường, chúng ta sẽ quay trở lại, vì mức sản xuất hydro toàn cầu (63 triệu tấn) do đó tạo ra lượng khí thải CO2 tương đương từ tất cả các chuyến du lịch bằng đường hàng không!
Sản xuất điện phân
Vì vậy, làm thế nào hydro này có thể tốt cho ô nhiễm không khí nếu nó chỉ thay thế ô nhiễm ở thượng nguồn?
Có một phương pháp khác để sản xuất hydro: điện phân. Sản xuất năng lượng hóa thạch sau đó được gọi là hydro xám, trong khi sản xuất điện phân nước tạo ra carbon thấp hoặc hydro carbon thấp.
Đúng như tên gọi, quy trình sản xuất này cho phép sản xuất hydro trong khi hạn chế sự cân bằng carbon của nó, tức là không sử dụng năng lượng hóa thạch và ít phát thải CO2. Quá trình này ở đây chỉ cần nước (H2O) và điện, cho phép các hạt dihydrogen (H2) và oxy (O) phân ly.
Một lần nữa, hydro được tạo ra bằng quá trình điện phân là "cacbon thấp" chỉ khi nguồn điện cung cấp năng lượng cho nó cũng là "có ga".
Hiện nay, chi phí sản xuất hydro bằng phương pháp điện phân cũng cao hơn rất nhiều, gấp khoảng XNUMX-XNUMX lần so với sản xuất bằng hơi nước, tùy thuộc vào nguồn và nghiên cứu.
Nhiên liệu cho ô tô của ngày mai?
Chính hydro không carbon này đang được thúc đẩy bởi các kế hoạch phát triển của Pháp và Đức. Ban đầu, hydro này sẽ đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp và cũng cung cấp một giải pháp thay thế có tính di động cao mà pin không phải là một lựa chọn. Điều này áp dụng cho vận tải đường sắt, xe tải, vận tải đường sông, đường biển hay thậm chí là đường hàng không ... ngay cả khi có những tiến bộ về máy bay năng lượng mặt trời.
Phải nói rằng pin nhiên liệu hydro có thể cung cấp năng lượng cho động cơ điện hoặc sạc pin liên kết với khả năng tự chủ lớn hơn trong quá trình tiếp nhiên liệu trong vài phút, giống như với động cơ đốt trong, nhưng không thải ra CO2 hoặc các hạt và chỉ có hơi nước. Nhưng một lần nữa, do chi phí sản xuất cao hơn chi phí lọc xăng và động cơ, hiện đang đắt hơn nhiều, pin nhiên liệu hydro dự kiến sẽ không phát triển nhanh chóng trong ngắn hạn, mặc dù Hội đồng Hydro ước tính loại nhiên liệu này có thể cung cấp cung cấp năng lượng cho 10 đến 15 triệu xe trong thập kỷ tới.
