Pastaraisiais metais pasaulio šalys neregėtu greičiu skatina vandenilio energetikos pramonės plėtrą.Remiantis tarptautinės vandenilio energetikos komisijos ir McKinsey bendrai paskelbta ataskaita, daugiau nei 30 šalių ir regionų paskelbė vandenilio energetikos plėtros planą, o pasaulinės investicijos į vandenilio energetikos projektus iki 2030 m. sieks 300 mlrd.
Vandenilio energija – tai energija, kurią vandenilis išskiria fizinių ir cheminių pokyčių metu.Vandenilis ir deguonis gali būti deginami, kad būtų gauta šilumos energija, o kuro elementai taip pat gali būti paverčiami elektra.Vandenilis turi ne tik platų šaltinių spektrą, bet ir turi gerą šilumos laidumą, švarų ir netoksišką bei didelę šilumą masės vienetui.Tos pačios masės vandenilio šilumos kiekis yra maždaug tris kartus didesnis nei benzino.Tai svarbi žaliava naftos chemijos pramonei ir galios kuras aviacinėms raketoms.Didėjant raginimui kovoti su klimato kaita ir pasiekti anglies neutralumą, tikimasi, kad vandenilio energija pakeis žmogaus energijos sistemą.
Vandenilio energijai teikiama pirmenybė ne tik dėl to, kad jos išmetimo procese neišskiriama nulinė anglies emisija, bet ir dėl to, kad vandenilis gali būti naudojamas kaip energijos kaupimo nešiklis, kompensuojantis atsinaujinančios energijos nepastovumą ir pertrūkius bei skatinant pastarosios didelio masto plėtrą. .Pavyzdžiui, Vokietijos vyriausybės propaguojama „elektros į dujas“ technologija yra vandenilio gamyba, skirta švariai elektros energijai, pvz., vėjo ir saulės energijai, kaupti, kurios negalima laiku panaudoti, ir vandenilį transportuoti dideliais atstumais, kad būtų toliau efektyvu. panaudojimas.Be dujinės būsenos, vandenilis taip pat gali pasirodyti kaip skystas arba kietas hidridas, turintis įvairius saugojimo ir transportavimo būdus.Vandenilio energija, kaip reta „sujungimo“ energija, gali ne tik realizuoti lanksčią elektros ir vandenilio konversiją, bet ir pastatyti „tiltą“, kad būtų galima sujungti elektros, šilumos, šalto ir net kietojo, dujų ir skystojo kuro energiją. sukurti švaresnę ir efektyvesnę energijos sistemą.
Įvairios vandenilio energijos formos turi daugybę pritaikymo scenarijų.Iki 2020 m. pabaigos pasaulinė vandenilio kuro elementų transporto priemonių nuosavybė padidės 38%, palyginti su praėjusiais metais.Didelio masto vandenilio energijos taikymas palaipsniui plečiasi iš automobilių pramonės į kitas sritis, tokias kaip transportas, statyba ir pramonė.Kai naudojama geležinkelių tranzitui ir laivams, vandenilio energija gali sumažinti tolimųjų atstumų ir didelių krovinių vežimo priklausomybę nuo tradicinio naftos ir dujų kuro.Pavyzdžiui, praėjusių metų pradžioje „Toyota“ sukūrė ir pristatė pirmąją vandenilio kuro elementų sistemų jūriniams laivams partiją.Taikant paskirstytąją gamybą, vandenilio energija gali tiekti energiją ir šilumą gyvenamiesiems ir komerciniams pastatams.Vandenilio energija taip pat gali tiesiogiai teikti efektyvias žaliavas, redukuojančias medžiagas ir aukštos kokybės šilumos šaltinius naftos chemijos, geležies ir plieno, metalurgijos ir kitoms chemijos pramonės šakoms, veiksmingai sumažinant anglies dvideginio išmetimą.
Tačiau vandenilio energiją, kaip savotišką antrinę energiją, nėra lengva gauti.Vandenilis daugiausia yra vandenyje ir iškastiniame kure junginių pavidalu žemėje.Dauguma esamų vandenilio gamybos technologijų priklauso nuo iškastinio kuro ir negali išvengti anglies dvideginio išmetimo.Šiuo metu vandenilio gamybos iš atsinaujinančios energijos technologija pamažu bręsta, o anglies dioksido emisiją neišskiriantis vandenilis gali būti gaminamas iš atsinaujinančios energijos energijos gamybos ir vandens elektrolizės.Mokslininkai taip pat tiria naujas vandenilio gamybos technologijas, tokias kaip vandens fotolizė saulės energija, kad būtų gautas vandenilis, ir biomasė vandenilio gamybai.Tikimasi, kad Cinghua universiteto Branduolinės energetikos instituto sukurta branduolinio vandenilio gamybos technologija ir naujos energetikos technologijos bus pradėti demonstruoti po 10 metų.Be to, vandenilio pramonės grandinė taip pat apima saugojimą, transportavimą, užpildymą, naudojimą ir kitas grandis, kurios taip pat susiduria su techniniais iššūkiais ir sąnaudų apribojimais.Atsižvelgiant į saugojimą ir transportavimą kaip pavyzdį, vandenilis yra mažo tankio ir lengvai nuteka esant normaliai temperatūrai ir slėgiui.Ilgalaikis kontaktas su plienu sukels „vandenilio trapumą“ ir sugadins pastarąjį.Sandėliavimas ir transportavimas yra daug sunkesnis nei anglis, nafta ir gamtinės dujos.
Šiuo metu daugelyje šalių, susijusių su visais naujų vandenilio tyrimų aspektais, įsibėgėja techniniai sunkumai, kuriuos reikia įveikti.Nuolat plečiantis vandenilio energijos gamybos ir saugojimo bei transportavimo infrastruktūrai, vandenilio energijos sąnaudos taip pat gali mažėti.Tyrimai rodo, kad bendra vandenilio energijos pramonės grandinės kaina iki 2030 m. turėtų sumažėti per pusę. Tikimės, kad vandenilio visuomenė paspartės.
Paskelbimo laikas: 2021-03-30