Bakit nakakaakit ng atensyon ang enerhiya ng hydrogen?

Sa mga nakaraang taon, ang mga bansa sa buong mundo ay nagtataguyod ng pag-unlad ng industriya ng enerhiya ng hydrogen sa isang walang kapantay na bilis. Ayon sa ulat na magkasamang inilabas ng internasyonal na Hydrogen Energy Commission at McKinsey, mahigit 30 bansa at rehiyon ang naglabas ng roadmap para sa pagpapaunlad ng enerhiya ng hydrogen, at ang pandaigdigang pamumuhunan sa mga proyekto ng enerhiya ng hydrogen ay aabot sa 300 bilyong dolyar ng US pagsapit ng 2030.

Ang enerhiya ng hydrogen ay ang enerhiyang inilalabas ng hydrogen sa proseso ng mga pisikal at kemikal na pagbabago. Ang hydrogen at oxygen ay maaaring sunugin upang makabuo ng enerhiya ng init, at maaari ring i-convert sa kuryente sa pamamagitan ng mga fuel cell. Ang hydrogen ay hindi lamang may malawak na hanay ng mga mapagkukunan, kundi mayroon ding mga bentahe ng mahusay na pagdadala ng init, malinis at hindi nakalalason, at mataas na init bawat yunit ng masa. Ang nilalaman ng init ng hydrogen sa parehong masa ay halos tatlong beses kaysa sa gasolina. Ito ay isang mahalagang hilaw na materyal para sa industriya ng petrochemical at power fuel para sa aerospace rocket. Dahil sa pagtaas ng panawagan na harapin ang pagbabago ng klima at makamit ang carbon neutrality, inaasahang babaguhin ng enerhiya ng hydrogen ang sistema ng enerhiya ng tao.

 

Ang enerhiya ng hydrogen ay pinapaboran hindi lamang dahil sa zero carbon emission nito sa proseso ng paglabas, kundi dahil din sa ang hydrogen ay maaaring gamitin bilang isang tagapagdala ng imbakan ng enerhiya upang mapunan ang pabagu-bago at pagkaantala ng renewable energy at itaguyod ang malawakang pag-unlad nito. Halimbawa, ang teknolohiyang "kuryente tungo sa gas" na itinataguyod ng gobyerno ng Alemanya ay ang paggawa ng hydrogen upang mag-imbak ng malinis na kuryente tulad ng wind power at solar power, na hindi magagamit sa oras, at upang maghatid ng hydrogen sa malayong distansya para sa mas epektibong paggamit. Bukod sa gaseous state, ang hydrogen ay maaari ring lumitaw bilang liquid o solid hydride, na may iba't ibang paraan ng pag-iimbak at transportasyon. Bilang isang bihirang "couplant" na enerhiya, ang enerhiya ng hydrogen ay hindi lamang nakakamit ng flexible conversion sa pagitan ng kuryente at hydrogen, kundi nakakabuo rin ng isang "tulay" upang maisakatuparan ang pagkakaugnay ng kuryente, init, malamig at maging solid, gas at likidong panggatong, upang makabuo ng mas malinis at mahusay na sistema ng enerhiya.

 

Iba't ibang anyo ng enerhiya ng hydrogen ang may iba't ibang sitwasyon ng aplikasyon. Sa pagtatapos ng 2020, ang pandaigdigang pagmamay-ari ng mga sasakyang hydrogen fuel cell ay tataas ng 38% kumpara sa nakaraang taon. Ang malawakang aplikasyon ng enerhiya ng hydrogen ay unti-unting lumalawak mula sa larangan ng automotive patungo sa iba pang larangan tulad ng transportasyon, konstruksyon, at industriya. Kapag inilapat sa riles ng tren at mga barko, ang enerhiya ng hydrogen ay maaaring mabawasan ang pagdepende ng transportasyong pangmalayuang distansya at mataas na karga sa mga tradisyonal na panggatong ng langis at gas. Halimbawa, sa simula ng nakaraang taon, binuo at inihatid ng Toyota ang unang batch ng mga sistema ng hydrogen fuel cell para sa mga barkong pandagat. Kapag inilapat sa distributed generation, ang enerhiya ng hydrogen ay maaaring magtustos ng kuryente at init para sa mga residential at komersyal na gusali. Ang enerhiya ng hydrogen ay maaari ring direktang magbigay ng mahusay na hilaw na materyales, reducing agent, at mataas na kalidad na pinagmumulan ng init para sa petrochemical, iron at steel, metalurhiya, at iba pang industriya ng kemikal, na epektibong binabawasan ang mga emisyon ng carbon.

 

Gayunpaman, bilang isang uri ng pangalawang enerhiya, ang enerhiya ng hydrogen ay hindi madaling makuha. Ang hydrogen ay pangunahing matatagpuan sa tubig at mga fossil fuel sa anyo ng mga compound sa mundo. Karamihan sa mga umiiral na teknolohiya sa produksyon ng hydrogen ay umaasa sa fossil energy at hindi maiiwasan ang mga emisyon ng carbon. Sa kasalukuyan, ang teknolohiya ng produksyon ng hydrogen mula sa renewable energy ay unti-unting umuunlad, at ang zero carbon emission hydrogen ay maaaring malikha mula sa renewable energy power generation at water electrolysis. Sinusuri rin ng mga siyentipiko ang mga bagong teknolohiya sa produksyon ng hydrogen, tulad ng solar photolysis ng tubig upang makagawa ng hydrogen at biomass upang makagawa ng hydrogen. Ang teknolohiya sa produksyon ng nuclear hydrogen na binuo ng Institute of nuclear energy and new energy technology ng Tsinghua University ay inaasahang magsisimulang ipakita sa loob ng 10 taon. Bukod pa rito, ang kadena ng industriya ng hydrogen ay kinabibilangan din ng pag-iimbak, transportasyon, pagpuno, aplikasyon at iba pang mga link, na nahaharap din sa mga teknikal na hamon at mga limitasyon sa gastos. Kung isasaalang-alang ang pag-iimbak at transportasyon bilang halimbawa, ang hydrogen ay mababa ang density at madaling tumagas sa ilalim ng normal na temperatura at presyon. Ang pangmatagalang kontak sa bakal ay magdudulot ng "hydrogen embrittlement" at pinsala sa huli. Ang pag-iimbak at transportasyon ay mas mahirap kaysa sa karbon, langis at natural gas.

 

Sa kasalukuyan, maraming bansa sa lahat ng aspeto ng pananaliksik sa bagong hydrogen ang puspusan na, at ang mga teknikal na kahirapan ay nararanasan upang malampasan ito. Dahil sa patuloy na paglawak ng saklaw ng produksyon at imprastraktura ng imbakan at transportasyon ng enerhiya ng hydrogen, malaki rin ang posibilidad na bumaba ang gastos ng enerhiya ng hydrogen. Ipinapakita ng pananaliksik na ang kabuuang gastos ng kadena ng industriya ng enerhiya ng hydrogen ay inaasahang bababa ng kalahati pagsapit ng 2030. Inaasahan namin na ang lipunan ng hydrogen ay bibilis.


Oras ng pag-post: Mar-30-2021
Online na Pakikipag-chat sa WhatsApp!