Hidrogenul s-a impus tot mai mult în ultima perioadă pe agenda discuțiilor din zona energetică și nu numai. Recent, Camera Deputațiilor a adoptat strategia națională pentru hidrogen, o lege importantă și necesară, conform oficialilor, date fiind obiectivele țării noastre: independență energetică și decarbonizare a sistemului energetic. Conform studiilor din alte țări, nivelul de cunoștințe al oamenilor despre hidrogen și despre utilizarea acestuia este spre foarte scăzut și este de așteptat să fie la fel și la noi. Așa că, haideți să vedem, pe scurt – pentru că subiectul este foarte amplu – de ce se vorbește atât de des despre hidrogen și care sunt cele 3 motive principale pentru care este considerat combustibilul viitorului.
Ce este hidrogenul?
Hidrogenul este un gaz. Hidrogenul nu este ceva nou – și cu siguranță nu este o „invenție” recentă. A fost întotdeauna peste tot în jurul nostru, este cel mai comun element chimic din univers și a fost descoperit încă din secolul al XVIII-lea.
Hidrogenul este folosit de peste 100 de ani în industria chimică. Astăzi, este din ce în ce mai solicitat ca sursă de energie, în special în industria energetică și este considerat o componentă fundamentală a viitorului sistem energetic.
1. Emisii zero la ardere – o soluție pentru decarbonizarea încălzirii locuințelor
În Țările de Jos există deja case încălzite cu hidrogen (100%), acesta înlocuind gazul natural dintr-o conductă existentă, pentru prima dată în această țară. Proiectul pe cinci ani (2018–2023) al operatorului local de gaz și eletricitate implică apartamente dintr-un bloc rezidențial din Rotterdam și demonstrează că hidrogenul cu zero carbon poate ajuta la decarbonizarea încălzirii.
Acesta este doar un exemplu iar ideea este că avem nevoie sisteme sustenabile pentru a înlocui combustibilii fosili, a căror extracție și ardere sunt dăunătoare mediului. Prin utilizarea hidrogenului s-ar da un impuls considerabil procesului de decarbonizare. Este o alternativă importantă care ne poate aduce mai aproape și mai repede de obiectivul de a atinge obiectivele climatice și de a ne conserva lumea.
Încălzirea clădirilor și a apei au reprezentat în 2021 patru cincimi (78%) din totalul consumului de energie în gospodăriile din Europa. Aceasta înseamnă că o proporție semnificativă a emisiilor provin din încălzirea locuințelor noastre bazată în mare măsură pe combustibili fosili, în România circa 3 milioane de locuințe fiind încălzite cu centrale termice pe gaz, de exemplu.
Infrastructura de gaze naturale a țării noastre, însumând circa 70.000 de kilometri poate fi una cheie pentru decarbonizarea pe termen lung a sectorului încălzirii. Împreună cu rețelele existente, tranziția la energia curată poate fi mult mai eficientă din punct de vedere al costurilor, iar beneficiile pentru consolidarea securității energetice pe termen lung sunt evidente.
Trecerea la sisteme de încălzire sustenabile va fi un proces de durată, iar centralele pe hidrogen, alături de pompele de căldură și sistemele alternative de termoficare (ape geotermale etc.), sunt printre cele mai promițătoare soluții la momentul de față pentru încălzirea sustenabilă a locuințelor. Însă nu este posibilă pe termen mediu și chiar lung încălzirea locuințelor doar cu pompe de căldură, în principal pentru că rețelele de electricitate din România nu au fost proiectate pentru a susține încălzirea a milioane de locuințe, iar apoi din perspectiva costului ridicat al acestora.
Deci, utilizarea gazelor verzi precum hidrogenul produs prin electroliză poate fi o parte a soluției pentru decarbonizarea sectorului încălzirii în România.
2. Transport și depozitare sigură
Tehnologiile pentru manipularea în siguranță a hidrogenului au fost vreme îndelungată un apanaj, de ultimă generație, al aplicațiilor industriale. În prezent, însă, pentru transportul rutier, feroviar și pe apă, transportul prin conducte, depozitarea temporară în depozite de gaze sub presiune sau lichefiate, manipularea sigură a hidrogenului nu mai pun probleme fundamentale.
În sectorul transporturilor, în mare măsură dependent de combustibilii fosili și care generează 20% din emisiile de dioxid de carbon la nivel global, vehiculele alimentate cu hidrogen ar putea fi răspunsul pentru decarbonizarea mai rapidă. Deoarece, vehiculele cu celule de combustie, care folosesc hidrogen gazos pentru a alimenta un motor electric, emit doar căldură și apă ca produse secundare.
Cei de la Toyota ne spun că vehiculele lor electrice cu pile de combustibil cu hidrogen își generează electricitatea printr-o reacție chimică între hidrogen și oxigen. Este un proces care duce la zero emisii în afară de apă iar călătoria este la fel de sigură, convenabilă și plăcută ca într-un autovehicul convețional. Mai mult, principala mașină alimentată cu hidrogen a companiei, Toyota Mirai, poate finaliza o călătorie de 3.500 de kilometri din nordul Europei până în sud și înapoi cu doar 40 de kilograme de hidrogen.
Dacă ați condus un astfel de autovehicul împărtășiți-ne și nouă experiența!
Dacă pentru mașinile mici avem ca alternativă mașinile electrice care vin cu o autonomie tot mai mare și cu o infrastructură care se dezvoltă rapid, pentru transportul greu variantele electrice sunt ceva mai problematice. Distanțele mari pe care camioanele trebuie să le parcurgă, de exemplu, creează probleme cu privire la frecvența cu care bateriile trebuie încărcate, cât de repede se încarcă, precum infrastructura de încărcare disponibilă. Bateriile de camioane pot cântări mult și sunt voluminoase afectând astfel cantitatea de marfă transportată și distanța care poate fi parcursă înainte de a avea nevoie de reîncărcare. Noi credem că aici hidrogenul poate juca un rol decisiv și în ceea ce privește transporturile aeriene și navale.
În luna noiembrie a anului trecut, compania britanică Rolls-Royce a anunțat că a testat cu succes un motor de aeronavă pe hidrogen, o premieră mondială în aviație care marchează un pas major în a demonstra că gazul ar putea fi cheia pentru decarbonizarea călătoriilor aeriene. Testul la sol, folosind un motor de avion Rolls-Royce modificat, a folosit hidrogen verde creat de energia eoliană și maree.
Hidrogenul nu va schimba doar viitorul încălzirii, transporturilor, ci și alte domenii greu de … decarbonizat. Este foarte potrivit pentru utilizare în industria grea, de exemplu, pentru producția de „oțel verde” neutru din punct de vedere climatic. „Înverzirea” oțelului este considerată a fi una dintre măsurile cheie pentru combaterea schimbărilor climatice, industria fiind responsabilă pentru mai mult de 7% din emisiile globale de CO₂. Prin producerea de oțel verde folosind electricitate din surse nefosile și hidrogen verde în loc de cărbune, una dintre cele mai importante industrii ale Europei face pași deja spre un viitor verde.
3. Disponibilitate și generare nelimitată
Când vine vorba în special despre energiile regenerabile, ne confruntăm adesea cu următoarea provocare fundamentală: în principiu, acestea sunt abundente, dar nu întotdeauna disponibile în locurile în care sunt necesare – sau, în alte cazuri, energia regenerabilă este generată în exces, dar nu poate să fie folosită.
Având hidrogenul ca sursă de energie, putem elimina aceste decalaje locale și temporale între cerere și ofertă. Procesul de electroliză, în special, face posibilă producerea hidrogenului (verde) exact acolo unde există multă energie regenerabilă disponibilă. Acesta poate fi apoi transportat ulterior unde este nevoie și când este nevoie.
De exemplu, în luna aprilie a.c. operatorul polonez de rețea (PSE), a declarat o amenințare oficială la adresa securității aprovizionării cu energie electrică. Motivul a fost o supra-aprovizionare cu energie regenerabilă în sistem și a dat comandă ca instalațiile solare și eoliene să fie deconectate temporar. Dacă hidrogenul va fi integrat în sistemul energetic, așa cum se dorește pe viitor, nu va mai trebui să oprim instalațiile de producție de energie regenerabilă, am converti energia verde produsă suplimentar în hidrogen, am stoca-o și am folosi-o acolo unde ar fi nevoie, atunci când nu bate vântul și nu este soare.
Voi ce credeți despre utilizarea hidrogenului în viitor? Spuneți-ne părerea voastră în câmpul alocat comentariilor!
Surse:
https://www.eon.com/en/hydrogen/hydrogen-facts.html
https://www.toyota-europe.com/electrification/fcev
https://lot.dhl.com/5-reasons-why-hydrogen-is-the-fuel-of-the-future/
https://www.h2greensteel.com/green-steel
Citește și
Hidrogenul – motorul energiei verzi
Cum poate deveni hidrogenul sursa de energie a viitorului
Cum să îți încălzești casa cu o instalație pe bază de hidrogen
Producția de hidrogen verde – cheia viitorului în domeniul energetic în Europa
