Hidrogenul ar putea asigura că trăim complet fără petrol până în 2050 - Business Insider
O revoluție a hidrogenului ar putea asigura că vom trăi complet fără petrol până în 2050
Oprirea schimbărilor climatice și tranziția energetică asociată sunt obiective majore ale guvernului federal. Hidrogenul ar trebui să joace un rol important în acest sens. Într-un proiect al Ministerului Economiei în jurul ministrului federal al economiei Peter Altmaier (CDU) pentru o „Strategie națională a hidrogenului” se spune că hidrogenul fără CO2 va juca un „rol central” în tranziția energetică.
Condițiile-cadru pentru producția și utilizarea hidrogenului urmează să fie îmbunătățite, structurile necesare de aprovizionare stabilite și cercetarea și inovațiile avansate.
Aceasta este și opinia la nivelul UE. Vicepreședintele Comisiei UE, Frans Timmermans, a declarat recent „Handelsblatt” că Europa ar putea deveni un lider mondial cu o economie bazată pe hidrogen.
Acesta este, de asemenea, dar nu doar, despre acționările pe bază de hidrogen pentru vehicule, care sunt în mare parte discutate în acest context.
Hidrogen: Mobilitatea este un domeniu important, dar nu singurul
"În cazul mobilității, o soluție cu hidrogen va fi prima care va fi pusă în aplicare", spune Detlef Stolten, șeful Institutului pentru Ingineria Proceselor Electrochimice de la Forschungszentrum Jülich, la Business Insider. Celula de combustibil este deja un motor competitiv în comparație cu motoarele cu ardere internă. Înainte de impozite, taxe și suprataxe, prețul pentru un kilowatt oră de hidrogen este în prezent de doi cenți, potrivit Stolten.
Pentru benzină și motorină este de opt cenți pe kilowatt oră. „Deoarece eficiența la roată a hidrogenului este de aproximativ două ori mai mare decât cea a motorinei și benzinei, valoarea comparativă este chiar de 16 cenți”, spune Stolten. Cu toate acestea, criticii indică pierderi severe în actualul lanț de aprovizionare cu hidrogen.
Maximilian Fichtner, profesor de chimie a statelor solide la Universitatea din Ulm, a declarat pentru Wirtschaftswoche în noiembrie că eficiența cu 40% a fost deja pierdută atunci când a fost creat hidrogenul. „După aceea, hidrogenul trebuie să fie foarte puternic comprimat pentru transport, pierzându-se încă 20% din energia pe care doriți să o folosiți pentru conducere. La benzinărie pierzi încă 30-50 la sută din energie ”, spune Fichtner în conversație.
De fapt, potrivit Stolten, există în prezent pierderi în lanțul de aprovizionare. „Cu toate acestea, o infrastructură este utilizată pentru distribuția actuală, care va fi înlocuită cu modele mai bune în viitorul apropiat”, spune el.
Astăzi, hidrogenul este comprimat și livrat la stațiile de alimentare cu un camion diesel, ceea ce are un impact asupra bilanțului energetic din birou. În viitor, hidrogenul poate fi transportat cu conducte, de exemplu, ceea ce înseamnă că nu ar trebui să existe pierderi.
Hidrogen: costurile ar trebui să scadă în viitor
„Pierderile de eficiență în timpul producției și transportului vor scădea, iar costurile vor scădea în același timp”, spune Stolten. Consiliul hidrogenului a subliniat recent acest lucru într-un studiu. Potrivit acestui fapt, costurile pentru multe aplicații se așteaptă să scadă cu până la 50% până în 2030.
Discuția pare să fie puțin comparabilă cu cea despre mașinile electrice. Gama acestor vehicule este încă relativ scăzută, infrastructura de încărcare este redusă și costurile unei singure mașini sunt ridicate. Dar multe se vor întâmpla aici în următorii ani. În plus față de extinderea infrastructurii existente pentru mașinile electronice, există noi dezvoltări în aprovizionarea cu hidrogen.
În orice caz, ambele unități - baterie și hidrogen - sunt necesare pentru ca mobilitatea viitoare să fie neutră din punct de vedere climatic - în funcție de dimensiunea vehiculului și de gama necesară. „Conducerea într-o mașină alimentată cu baterii are sens până la 250 de kilometri”, explică Ludwig Jörissen de la Centrul pentru Cercetarea Energiei Solare și a hidrogenului din Baden-Württemberg (ZSW) într-un interviu acordat Business Insider. „Călătoriile mai lungi sau călătoriile cu camioanele și autobuzele vor fi mai sensibile în viitor cu o celulă de combustibil”, spune el.
Motivul este greutatea ridicată a bateriilor necesare în gama de sarcini grele. Fiecare gamă suplimentară ar fi plătită cu o greutate mai mare, ceea ce scurtează intervalul din nou. „Baza pentru utilizarea sensibilă a hidrogenului este că acesta este generat din energii regenerabile din excesul de electricitate”, subliniază Detlef Stolten. 90 la sută din hidrogen este încă produs din gaze naturale.
Asta ar trebui să se schimbe în viitor. Nu este vorba doar despre sectorul mobilității, ci și despre consumul industrial. O economie neutră din punct de vedere climatic până în 2050 și fără pierderi în crearea valorii industriale va avea succes numai dacă industria nu mai folosește combustibili fosili. Primele corporații și-au stabilit deja obiective ambițioase: peste zece ani, grupul siderurgic Thyssenkrupp nu va mai folosi cărbune, ci hidrogen verde pentru a-și arde furnalele. Salzgitter și concurentul său austriac Voestalpine vor, de asemenea, să facă acest lucru.
Depozitarea hidrogenului este importantă pentru perioadele de calm
Pe lângă mobilitate și industrie, gospodăriile sunt al treilea punct major în ceea ce privește consumul. Cu toate acestea, hidrogenul va juca probabil doar un rol relativ mic acolo, spune Stolten. „Există deja alternative stabilite cu fotovoltaica, energia geotermală sau pompele de căldură”, explică el. „În fiecare zonă este extrem de important ca o soluție de hidrogen să nu fie mai scumpă decât tehnologia existentă.” Utilizarea excesului de energie electrică din surse regenerabile joacă un rol important în acest sens.
Un alt punct important este posibilitatea stocării hidrogenului verde. După cum spune Detlef Stolten, cavernele subterane de sare, de exemplu, sunt potrivite pentru depozitarea unor cantități mari de hidrogen. Acest lucru este deosebit de important, deoarece energiile regenerabile fluctuează sezonier. „Dacă există mai multă energie solară decât este necesar în lunile de vară, este relativ puțină în lunile de iarnă. În cazul energiei eoliene, este invers, ”spune Ludwig Jörissen.
De aceea este important să puteți stoca excesul de energie. „Știm acum că sunt ocazional una sau câteva zile când se produce puțină energie electrică cu energiile regenerabile”, explică Detlef Stolten. „Cu toate acestea, există și pauze care durează o perioadă mai lungă de timp. Prin urmare, trebuie să aveți acces la consumul de energie electrică de aproximativ două săptămâni. "
Potrivit lui Stolten, 12 milioane de tone de hidrogen ar fi necesare pentru a satisface nevoile unei economii care renunță complet la combustibilii fosili. Potrivit unui studiu realizat de Forschungszentrum Jülich, jumătate din acest lucru în Germania ar putea fi generat din excesul de energie electrică din surse regenerabile de energie.
Hidrogen: Nu funcționează fără importuri
Cealaltă jumătate trebuie importată, spune Stolten. Țările cu vânt precum Islanda, Irlanda de Nord sau Norvegia, precum și țările însorite precum Arabia Saudită, Oman sau Chile sunt potrivite pentru acest lucru. Ar exista instalații destinate exclusiv producției de hidrogen. Soarele regulat și vântul regulat în aceste stări fac posibilă prezicerea energiei generate mai precis.
Compania japoneză Kawasaki a prezentat recent un cisterne diesel-electric pentru transportul hidrogenului. Japonia se bazează și pe hidrogen, dar nu este capabilă să producă singură cantitatea necesară și, prin urmare, importă. Cu toate acestea, această strategie nu este deosebit de durabilă, deoarece importul provine din Australia, care folosește cărbune pentru a produce hidrogen.
În schimb, Europa dorește să se bazeze puternic pe energia din surse regenerabile. În același timp, costurile ar trebui să scadă în continuare. Detlef Stolten este încrezător în acest sens. Dacă Consiliul hidrogenului se așteaptă la reduceri de prețuri de 50% până în 2030, prețurile ar putea continua să scadă rapid după aceea, se așteaptă.
„Hidrogenul poate deveni noul petrol”
În același timp, atât Stolten, cât și Ludwig Jörissen de la ZSW subliniază că o Germania neutră din punct de vedere climatic este posibilă până în 2050, dar că va fi nevoie de multă muncă. „Fundațiile sunt la locul lor”, subliniază Stolten. "Cu toate acestea, există diferențe mari între cercetare și dezvoltare."
Mijloace: După cercetare, trebuie dezvoltate mașini speciale, dintre care vor exista cel puțin două generații înainte de crearea unui produs final. Aceste mașini dezvoltate trebuie să fi realizat progresul pieței până în 2050 - chiar dacă inițial 30 de ani sună ca o perioadă lungă de timp, dezvoltarea durează.
„Depinde ce oportunități sunt create și câți bani sunt investiți”, spune Ludwig Jörissen. „La urma urmei, astfel de sisteme nu cad din cer.” Dar obiectivul este realizabil. „Hidrogenul poate deveni noul petrol”, spune Jörissen, confirmând ministrul cercetării, Anja Karliczek (CDU). Dar el mai adaugă: "Ideea utilizării hidrogenului nu este nouă. În schimb, o mulțime de cunoștințe datează din anii 1980 și 1990. Acțiunea trebuie să urmeze acum. "