Plures pluresque civitates proposita strategica pro energia hydrogenii statuere incipiunt, et quaedam pecuniae collocatae ad progressionem technologiae hydrogenii viridis tendunt. Unio Europaea et Sina hanc progressionem ducunt, quaerentes commoda primi agentis in technologia et infrastructura. Interea, Iaponia, Corea Meridiana, Francia, Germania, Nederlandia, Nova Zelandia et Australia omnes strategias energiae hydrogenii divulgaverunt et consilia experimentalia elaboraverunt ab anno 2017. Anno 2021, Unio Europaea postulationem strategicam pro energia hydrogenii promulgavit, proponens ut capacitas operativa productionis hydrogenii in cellulis electrolyticis ad 6 GW ante annum 2024 augeretur, fretus energia venti et solari, et ad 40 GW ante annum 2030, capacitas productionis hydrogenii in Unione Europaea ad 40 GW augebitur per 40 GW additionales extra Unionem Europaeam.
Sicut cum omnibus novis technologiis, hydrogenium viride a prima investigatione et evolutione ad evolutionem industrialem vulgarem progreditur, quod ad sumptus unitarios inferiores et efficientiam auctam in designio, constructione et institutione perducit. Hydrogenium viride LCOH tribus componentibus constat: pretio cellulae electrolyticae, pretio electricitatis renovabilis, aliisque sumptibus operationis. In genere, sumptus cellulae electrolyticae circiter 20% ~ 25% hydrogenii viridis LCOH, et maximam partem electricitatis (70% ~ 75%) repraesentant. Sumptus operationis relative parvi sunt, plerumque minus quam 5%.
Internationaliter, pretium energiae renovabilis (praesertim solaris et venti scalae utilis) per ultimos triginta annos significanter decrevit, et eius sumptus energiae aequatus (LCOE) nunc prope est pretium energiae carbonariae ($30-50 /MWh), quod energias renovabiles in futuro magis competitivas reddit. Sumptus energiae renovabilis per annum 10% decrescere pergunt, et circa annum 2030 sumptus energiae renovabilis ad circiter $20 /MWh pervenient. Sumptus operationis significanter reduci non possunt, sed sumptus unitatis cellularum reduci possunt et similis curva sumptus discendi pro cellulis exspectatur ac pro energia solari vel venti.
Systema photovoltaicum solare (PV) annis 1970 evolutum est, et pretium LCoE (Coeficientum Expensivum Electricum) PV solaris anno 2010 erat circiter $500/MWh. Pretium LCOE (Coeficientum Electricum Electricum) PV solaris significanter decrevit ab anno 2010 et nunc est $30 ad $50/MWh. Cum technologia cellularum electrolyticarum similis sit normae industrialis pro productione cellularum photovoltaicarum solarium, ab anno 2020 ad 2030, technologia cellularum electrolyticarum verisimiliter cursum similem sequetur ac cellulae photovoltaicae solares quod ad pretium unitarium attinet. Simul, LCOE (Coeficientum Electricum Electricum) pro energia eolica significanter decrevit per decennium proximum, sed minore quantitate (circiter 50 centesimis in mari et 60 centesimis in terra).
Patria nostra fontibus energiae renovabilibus (velut energia eolica, photovoltaica, hydroelectrica) ad productionem hydrogenii aquae electrolyticae utitur; cum pretium electricitatis infra 0.25 yuan/kWh regitur, sumptus productionis hydrogenii efficientiam oeconomicam relativam (15.3 ~ 20.9 yuan/kg) habet. Indices technici et oeconomici productionis hydrogenii electrolysis alcalinae et electrolysis PEM in Tabula 1 monstrantur.
Modus computandi sumptus productionis hydrogenii electrolytici in aequationibus (1) et (2) ostenditur. LCOE = sumptus fixus / (quantitas productionis hydrogenii × vita) + sumptus operandi (1) Sumptus operandi = consumptio electricitatis productionis hydrogenii × pretium electricitatis + pretium aquae + sumptus sustentationis instrumentorum (2) Exemplo electrolysis alcalinae et electrolysis PEM (1000 Nm3/h) sumpto, ponamus totum cyclum vitae inceptorum esse 20 annos et vitam operandi esse 9 × 10⁴h. Sumptus fixus cellulae electrolyticae sarcinae, instrumenti purificationis hydrogenii, pretii materiae, pretii constructionis civilis, pretii servitii institutionis et aliarum rerum ad 0.3 yuan /kWh pro electrolysi computatur. Comparatio sumptuum in Tabula 2 ostenditur.
Comparatione facta cum aliis modis productionis hydrogenii, si pretium electricitatis energiae renovabilis minus quam 0.25 yuan/kWh est, sumptus hydrogenii viridis ad circiter 15 yuan/kg reduci potest, quod commodum sumptus habere incipit. In contextu neutralitatis carbonis, cum reductione sumptuum generationis potentiae energiae renovabilis, evolutione magnae scalae inceptorum productionis hydrogenii, reductione consumptionis energiae cellularum electrolyticarum et sumptuum collocationis, et directione vectigalis carbonis aliisque consiliis, via reductionis sumptus hydrogenii viridis paulatim patebit. Simul, quia productio hydrogenii ex fontibus energiae traditis cum multis impuritatibus conexis, ut carbone, sulphure et chloro, mixta erit, et sumptibus purificationis superimpositae et CCUS, sumptus actualis productionis 20 yuan/kg excedere potest.
Tempus publicationis: VI Februarii, MMXXIII