Hidrojen aynı zamanda günlük faaliyetlerimiz için - bir araç kullanmak, evlerimizi ısıtmak ve belki de daha fazlası - bir enerji kaynağı olarak potansiyele sahiptir.
Bu ay federal koalisyon hükümeti halka açık istişare açtı ulusal bir hidrojen stratejisi. İşçi aynı zamanda fon ayırmak temiz hidrojen geliştirmek için. Aralık 2018'deki COAG Enerji Bakanları toplantısında hidrojen ekonomisine güçlü destek.
Peki Avustralya konut, ticaret, sanayi ve ulaşım sektörleri için bu rekabetçi, düşük karbonlu enerji alternatifini keşfetmeye hazır mı?
Hidrojen ekonomisine hazırlığımızı değerlendirmenin iki kilit yönü vardır: teknolojik ilerleme (gerçekten yapabilir miyiz?) Ve toplumsal kabul (kullanacak mıyız?).
Teknoloji yeterince olgun mu?
Hidrojen ekonomi döngüsü üç temel adımdan oluşur:
- hidrojen üretimi
- hidrojen depolama ve verme
- hidrojen tüketimi - hidrojenin kimyasal enerjisini diğer enerji formlarına dönüştürür.
Hidrojen üretimi
Hidrojenin gelecekteki önemli bir yakıt olması için su elektrolizi muhtemelen en iyi üretim yöntemidir. Bu süreçte, elektrik bölünmüş su molekülleri hidrojen (H₂) ve oksijene (O₂) dönüştürülür.
Bu teknoloji ticari olarak uygulanabilir elektrik gibi yenilenebilir kaynaklar tarafından nispeten düşük maliyetlerle üretildiğinde güneş ve rüzgar. Üretim teknolojisi daha verimli hale geldikçe maliyetler yakın gelecekte daha da düşebilir.
Hidrojen depolama ve dağıtımı
Etkili depolama ve dağıtım, büyük miktarlarda hidrojenin güvenli ve verimli kullanımı için hayati önem taşır.
Çok hafif olduğu için, hidrojen geleneksel olarak yüksek basınçta sıkıştırılmış veya sıvılaştırılmış ve -253 an derece düşük bir sıcaklıkta depolanmıştır. Bu adımları atmak fazladan bir enerji yatırımı gerektirir, bu nedenle verimlilik% 40'a kadar düşer. Ancak mevcut hidrojen depolaması ve teslimi, iyi yapılandırılmış altyapı ve deneyim tarafından kanıtlandığı ve desteklendiği için bu iki teknolojiye (sıkıştırma ve sıvılaştırma) dayanmaktadır.
Araştırılan bir başka seçenek (ancak daha fazla gelişime ihtiyaç duyulması), hidrojeni diğer elementlerle birleştirmek ve daha sonra kullanım için gerektiğinde serbest bırakmaktır.
Şu anda, çoğu hidrojen yakıt hücresi otomobili, yüksek oranda sıkıştırılmış hidrojen gazı depolamak için karbon fiber takviyeli tanklar kullanmaktadır. Bu seçeneği daha ekonomik hale getirmek için tankların maliyetinin düşürülmesi gerekecektir (şu anda birim başına birkaç bin ABD dolarından fazla).
Hidrojen yakıt olarak kullanılması
Hidrojendeki kimyasal enerjiyi kullanılabilir enerjiye (elektrik enerjisi veya ısı enerjisi) dönüştürmenin iki ana yolu vardır. Bu yaklaşımların her ikisi de yan ürün olarak su üretir.
Hidrojeni kullanmanın ilkel ve basit bir yolu, tıpkı evinizde yemek pişirmek ve ısıtmak için doğal gaz kullandığınız gibi, ısı üretmek için yakmaktır.
A Güney Avustralya için deneme planlandı yenilenebilir elektrik kullanarak hidrojen üretmeyi ve daha sonra yerel gaz dağıtım şebekesine enjekte etmeyi amaçlamaktadır. Bu şekilde “harmanlama” gazları, maliyetli dağıtım altyapısı oluşturma maliyetinden kaçınabilir, ancak mevcut boru hatlarındaki değişikliklerle ilişkili harcamalara neden olur. Bu faaliyetin kapsamlı bir şekilde incelenmesi ve test edilmesi gerekmektedir.
Hidrojen yakıt hücrelerinde kullanıldığında, hidrojen oksijenle reaksiyona girdiğinde enerji üretilir. Bu, uzay görevlerinde NASA ve diğer operatörler tarafından ve hidrojen yakıt hücreli otomobillerde otomobil üreticileri tarafından kullanılan teknolojidir. Şu anda hidrojen kullanımı için en gelişmiş yöntemdir.
Çalışıyor, ama kabul edecek miyiz?
Güvenlik hususları
Yakıt olarak hidrojen, bugün dizel ve benzin gibi yakıtlardan daha güvenli kullanılmasını sağlayan bazı özelliklere sahiptir.
Hidrojen toksik değildir. Havadan çok daha hafiftir, sızıntı durumunda hızlı dağılmaya izin verir. Bu, dizel ve benzin sızıntılarında patlamaya neden olabilecek yanıcı gazların birikmesiyle zıttır.
Bununla birlikte, hidrojen havada kolayca yanar ve benzinden veya doğal gazdan daha kolay tutuşur. Bu yüzden hidrojen arabaları, sızıntıları önlemek için böyle sağlam karbon fiber tanklara sahiptir.
Hidrojenin ticari ortamlarda yakıt olarak kullanıldığı yerlerde, sızıntıları önlemek ve tespit etmek ve hidrojeni havalandırmak için katı düzenlemeler ve etkili önlemler alınmıştır. Evdeki hidrojen yakıt uygulamalarının da bu sorunu ele alması gerekecektir.
Çevre üzerindeki etki
Çevresel bir bakış açısından, bir hidrojen ekonomisinde ideal döngü şunları içerir:
- suyu ayırmak için elektroliz kullanarak hidrojen üretimi
- bir yakıt hücresinde oksijen ile reaksiyona sokarak hidrojen tüketimi, yan ürün olarak su üretilmesi.
Elektroliz için elektrik yenilenebilir kaynaklardan üretilirse, bu değer zincirinin tamamı çevre üzerinde minimum etkiye sahiptir ve sürdürülebilirdir.
Hidrojen ekonomisine yaklaşmak
Yenilenebilir enerji kaynaklarından ucuz elektrik, elektroliz yoluyla büyük ölçekli hidrojen üretimini Avustralya'da bir gerçeklik haline getirmenin anahtarıdır. Uluslararası olarak zaten açık - örneğin, Almanya ve Teksas - endüstriyel ölçekte tedarik için olmasa da, yenilenebilir hidrojenin niş uygulamalarda maliyet açısından rekabetçi olduğu.
Depolama ve dağıtım tekniklerinin maliyet ve verimlilik açısından geliştirilmesi gerekir ve hidrojen yakıt hücrelerinin üretimi ilerletilmelidir.
Hidrojen arzu edilen bir enerji kaynağıdır, çünkü büyük miktarlarda üretilebilir ve kapasite kaybı olmadan uzun süre saklanabilir. Çünkü çok hafif, enerji taşımanın ekonomik bir yolu (okyanuslar dahil) büyük mesafelerde yenilenebilir enerji kaynakları ile üretilir.
Gelişmiş teknolojiler tarafından desteklenen, hükümetlerin güçlü desteği ve birçok çokuluslu enerji ve otomobil şirketinin taahhüdü ile hidrojen yakıt, yenilenebilir enerjiyi son kullanıcılarla temiz ve sürdürülebilir bir şekilde bağlar.
Bakalım hidrojen çıkarıyor mu?
Yazar hakkında
Kıdemli öğretim üyesi Zhenguo Huang, Sidney Teknoloji Üniversitesi
İlgili Kitaplar
Düşüş: Küresel Isınmayı Tersine Çevirmek İçin Önerilen En Kapsamlı Plan
Paul Hawken ve Tom Steyer tarafından
Yaygın korku ve ilgisizlik karşısında, uluslararası araştırmacılar, profesyoneller ve bilim adamları koalisyonu, iklim değişikliğine gerçekçi ve cesur çözümler sunmak için bir araya geldi. Burada yüz teknik ve uygulama açıklanmaktadır - bazıları iyi bilinmektedir; bazılarını hiç duymamış olabilirsiniz. Temiz enerjiden düşük gelirli ülkelerde eğitimli kızlara, karbonu havadan çeken arazi kullanım uygulamalarına kadar uzanıyor. Çözümler var, ekonomik olarak uygun ve dünyadaki topluluklar şu anda onlara beceri ve kararlılıkla yaklaşıyor. Amazon'da Mevcut
İklim Çözümleri Tasarlama: Düşük Karbonlu Enerji Politika Rehberi
Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman tarafından
İklim değişikliğinin üzerimizdeki etkileriyle küresel sera gazı emisyonlarını azaltma ihtiyacı acil olmaktan başka bir şey değil. Bu göz korkutucu bir meydan okuma, ancak bugün onu karşılayacak teknolojiler ve stratejiler var. İyi tasarlanmış ve uygulanmış küçük bir enerji politikası kümesi, bizi düşük karbonlu bir geleceğe götürebilir. Enerji sistemleri büyük ve karmaşıktır, bu nedenle enerji politikası odaklı ve uygun maliyetli olmalıdır. Tek beden uyan tüm yaklaşımlar basitçe işi yapmaz. Politika yapıcılar, iklim geleceğimiz üzerinde en büyük etkiye sahip olacak enerji politikalarını ana hatlarıyla açıklayan ve kapsamlı bir kaynağa ihtiyaç duyuyor ve bu politikaların nasıl iyi tasarlandığını açıklıyor. Amazon'da Mevcut
Bu Everything değiştirir: Kapitalizm İklim vs.
Naomi Klein tarafından
In Bu her şey değiştirir Naomi Klein, iklim değişikliğinin vergiler ve sağlık hizmetleri arasında düzgün bir şekilde yapılması gereken bir başka konu olmadığını savunuyor. Bizi birçok yönden başarısızlığa uğratan ekonomik bir sistemi düzeltmek için bizi arayan bir alarm. Klein, sera gazı emisyonlarımızı büyük ölçüde azaltmanın, eş zamanlı olarak eşitsizlikleri azaltmak, kırılmış demokrasilerimizi yeniden hayal etmek ve yıkılmış yerel ekonomilerimizi yeniden inşa etmek için en iyi şansımız olduğu konusunu titizlikle oluşturuyor. İklim değişikliği inkarcılarının ideolojik çaresizliğini, gelecekteki jeo-mühendislerin münzevi sanrılarını ve çok sayıda ana akım yeşil girişimin trajik yenilgisini ortaya koyuyor. Ve o, pazarın neden iklim krizini çözemediğini ve çözemediğini ve bunun yerine, felaket kapitalizminin eşlik ettiği, daha da aşırı ve ekolojik olarak zarar verici ekstraksiyon yöntemleriyle işleri daha da kötüleştireceğini gösteriyor. Amazon'da Mevcut
Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.