Posljednjih godina zemlje diljem svijeta promiču razvoj industrije vodikove energije neviđenom brzinom.Prema izvješću koje su zajednički objavili međunarodna Komisija za vodikovu energiju i McKinsey, više od 30 zemalja i regija objavilo je plan razvoja vodikove energije, a globalna ulaganja u projekte vodikove energije doseći će 300 milijardi američkih dolara do 2030.
Energija vodika je energija koju oslobađa vodik u procesu fizikalnih i kemijskih promjena.Vodik i kisik mogu se spaliti kako bi se proizvela toplinska energija, a također se mogu pretvoriti u električnu energiju pomoću gorivih ćelija.Vodik ne samo da ima širok raspon izvora, već ima i prednosti dobre vodljivosti topline, čist je i netoksičan, te visoke topline po jedinici mase.Sadržaj topline vodika pri istoj masi je oko tri puta veći od sadržaja benzina.Važna je sirovina za petrokemijsku industriju i pogonsko gorivo za zrakoplovne rakete.Sa sve većim zahtjevima za suočavanje s klimatskim promjenama i postizanje ugljične neutralnosti, očekuje se da će vodikova energija promijeniti ljudski energetski sustav.
Energija vodika je favorizirana ne samo zbog nulte emisije ugljika u procesu oslobađanja, već i zato što se vodik može koristiti kao nosač energije kako bi se nadoknadila nestabilnost i prekidi obnovljive energije i promicao veliki razvoj potonje. .Na primjer, tehnologija "električne energije u plin" koju promiče njemačka vlada ima za cilj proizvodnju vodika za pohranu čiste električne energije kao što je energija vjetra i solarna energija, koja se ne može iskoristiti na vrijeme, te za prijenos vodika na velike udaljenosti za daljnju učinkovitost iskorištenje.Osim u plinovitom stanju, vodik se također može pojaviti kao tekući ili kruti hidrid, koji ima različite načine skladištenja i transporta.Kao rijetka "spojna" energija, energija vodika ne samo da može ostvariti fleksibilnu pretvorbu između električne energije i vodika, već i izgraditi "most" za ostvarenje međusobnog povezivanja električne energije, topline, hladnoće, pa čak i krutih, plinovitih i tekućih goriva, tako da izgraditi čistiji i učinkovitiji energetski sustav.
Razni oblici vodikove energije imaju više scenarija primjene.Do kraja 2020. globalno vlasništvo nad vozilima s vodikovim gorivim ćelijama povećat će se za 38% u usporedbi s prethodnom godinom.Primjena vodikove energije u velikim razmjerima postupno se širi s područja automobilske industrije na druga područja kao što su transport, građevinarstvo i industrija.Kada se primijeni na željeznički tranzit i brodove, energija vodika može smanjiti ovisnost transporta na velikim udaljenostima i velikih tereta o tradicionalnim naftnim i plinskim gorivima.Na primjer, početkom prošle godine Toyota je razvila i isporučila prvu seriju sustava vodikovih gorivih ćelija za pomorske brodove.Primijenjena na distribuiranu proizvodnju, energija vodika može opskrbljivati strujom i toplinom stambene i poslovne zgrade.Energija vodika također može izravno osigurati učinkovite sirovine, redukcijske agense i visokokvalitetne izvore topline za petrokemijsku industriju, industriju željeza i čelika, metalurgiju i druge kemijske industrije, učinkovito smanjujući emisije ugljika.
Međutim, kao vrstu sekundarne energije, vodikovu energiju nije lako dobiti.Vodik uglavnom postoji u vodi i fosilnim gorivima u obliku spojeva na zemlji.Većina postojećih tehnologija za proizvodnju vodika oslanja se na fosilnu energiju i ne može izbjeći emisije ugljika.Trenutačno tehnologija proizvodnje vodika iz obnovljive energije postupno sazrijeva, a vodik s nultom emisijom ugljika može se proizvesti iz obnovljivih izvora energije i elektrolize vode.Znanstvenici također istražuju nove tehnologije proizvodnje vodika, kao što je solarna fotoliza vode za proizvodnju vodika i biomase za proizvodnju vodika.Očekuje se da će tehnologija nuklearne proizvodnje vodika koju je razvio Institut za nuklearnu energiju i novu energetsku tehnologiju Sveučilišta Tsinghua početi s demonstracijama za 10 godina.Osim toga, lanac vodikove industrije također uključuje skladištenje, transport, punjenje, primjenu i druge karike, koje su također suočene s tehničkim izazovima i ograničenjima troškova.Uzimajući za primjer skladištenje i transport, vodik je niske gustoće i lako curi pod normalnom temperaturom i tlakom.Dugotrajni kontakt s čelikom uzrokovat će "vodikovu krtost" i oštećenje potonjeg.Skladištenje i transport su puno teži od ugljena, nafte i prirodnog plina.
Trenutačno, mnoge zemlje oko svih aspekata novog vodika istraživanja su u punom zamahu, tehničke poteškoće u koračni prevladati.Uz kontinuirano širenje razmjera proizvodnje vodikove energije te infrastrukture za skladištenje i transport, cijena vodikove energije također ima veliki prostor za pad.Istraživanja pokazuju da se očekuje da će ukupni troškovi industrijskog lanca vodikove energije pasti za pola do 2030. Očekujemo da će se vodikovo društvo ubrzati.
Vrijeme objave: 30. ožujka 2021