Nos últimos anos, os países de todo o mundo están a promover o desenvolvemento da industria da enerxía do hidróxeno a unha velocidade sen precedentes. Segundo o informe publicado conxuntamente pola Comisión Internacional de Enerxía do Hidróxeno e McKinsey, máis de 30 países e rexións publicaron a folla de ruta para o desenvolvemento da enerxía do hidróxeno, e o investimento global en proxectos de enerxía do hidróxeno alcanzará os 300.000 millóns de dólares estadounidenses para 2030.
A enerxía do hidróxeno é a enerxía liberada polo hidróxeno no proceso de cambios físicos e químicos. O hidróxeno e o osíxeno pódense queimar para xerar enerxía térmica e tamén se poden converter en electricidade mediante pilas de combustible. O hidróxeno non só ten unha ampla gama de fontes, senón que tamén ten as vantaxes dunha boa condución térmica, limpeza e non tóxicos, e unha alta emisión de calor por unidade de masa. O contido de calor do hidróxeno na mesma masa é aproximadamente tres veces maior que o da gasolina. É unha materia prima importante para a industria petroquímica e combustible para foguetes aeroespaciais. Coa crecente chamada para abordar o cambio climático e lograr a neutralidade do carbono, espérase que a enerxía do hidróxeno cambie o sistema enerxético humano.
A enerxía do hidróxeno vese favorecida non só pola súa emisión nula de carbono no proceso de liberación, senón tamén porque o hidróxeno pode utilizarse como soporte de almacenamento de enerxía para compensar a volatilidade e a intermitencia das enerxías renovables e promover o desenvolvemento a grande escala destas últimas. Por exemplo, a tecnoloxía de "electricidade a gas" que está a promover o goberno alemán consiste en producir hidróxeno para almacenar electricidade limpa, como a eólica e a solar, que non se pode utilizar a tempo, e para transportar hidróxeno a longa distancia para unha maior utilización eficaz. Ademais do estado gasoso, o hidróxeno tamén pode aparecer como hidruro líquido ou sólido, que ten unha variedade de modos de almacenamento e transporte. Como enerxía de "acoplamento" pouco común, a enerxía do hidróxeno non só pode realizar a conversión flexible entre a electricidade e o hidróxeno, senón tamén construír unha "ponte" para realizar a interconexión da electricidade, a calor, o frío e mesmo os combustibles sólidos, gasosos e líquidos, para construír un sistema enerxético máis limpo e eficiente.
As diversas formas de enerxía do hidróxeno teñen múltiples escenarios de aplicación. A finais de 2020, a propiedade global de vehículos de pilas de combustible de hidróxeno aumentará nun 38 % en comparación co ano anterior. A aplicación a grande escala da enerxía do hidróxeno está a expandirse gradualmente desde o campo da automoción a outros campos como o transporte, a construción e a industria. Cando se aplica ao transporte ferroviario e aos barcos, a enerxía do hidróxeno pode reducir a dependencia do transporte de longa distancia e de alta carga dos combustibles tradicionais de petróleo e gas. Por exemplo, a principios do ano pasado, Toyota desenvolveu e entregou o primeiro lote de sistemas de pilas de combustible de hidróxeno para buques mariños. Aplicada á xeración distribuída, a enerxía do hidróxeno pode subministrar enerxía e calor para edificios residenciais e comerciais. A enerxía do hidróxeno tamén pode proporcionar directamente materias primas eficientes, axentes redutores e fontes de calor de alta calidade para a petroquímica, siderúrxica, metalúrxica e outras industrias químicas, reducindo eficazmente as emisións de carbono.
Non obstante, como tipo de enerxía secundaria, a enerxía do hidróxeno non é doada de obter. O hidróxeno existe principalmente na auga e nos combustibles fósiles en forma de compostos na Terra. A maioría das tecnoloxías de produción de hidróxeno existentes baséanse na enerxía fósil e non poden evitar as emisións de carbono. Na actualidade, a tecnoloxía de produción de hidróxeno a partir de enerxías renovables está a madurar gradualmente, e pódese producir hidróxeno con emisións cero de carbono a partir da xeración de enerxía renovable e a electrólise da auga. Os científicos tamén están a explorar novas tecnoloxías de produción de hidróxeno, como a fotólise solar da auga para producir hidróxeno e a biomasa para producir hidróxeno. Espérase que a tecnoloxía de produción de hidróxeno nuclear desenvolvida polo Instituto de enerxía nuclear e novas tecnoloxías enerxéticas da Universidade de Tsinghua comece a súa demostración en 10 anos. Ademais, a cadea da industria do hidróxeno tamén inclúe o almacenamento, o transporte, o recheo, a aplicación e outras conexións, que tamén se enfrontan a desafíos técnicos e restricións de custos. Tomando como exemplo o almacenamento e o transporte, o hidróxeno ten baixa densidade e é doado de filtrar a temperatura e presión normais. O contacto a longo prazo co aceiro causará "fragilización do hidróxeno" e danos neste último. O almacenamento e o transporte son moito máis difíciles que o carbón, o petróleo e o gas natural.
Na actualidade, moitos países están a traballar en todos os aspectos da nova investigación sobre o hidróxeno, e hai dificultades técnicas para superar. Coa continua expansión da escala de produción de enerxía do hidróxeno, almacenamento e infraestruturas de transporte, o custo da enerxía do hidróxeno tamén ten un gran espazo para diminuír. As investigacións mostran que se espera que o custo total da cadea da industria enerxética do hidróxeno se reduza á metade para 2030. Agardamos que a sociedade do hidróxeno se acelere.
Data de publicación: 30 de marzo de 2021