Vodík by mohol zabezpečiť, že do roku 2050 budeme žiť úplne bez ropy - Business Insider
Vodíková revolúcia by mohla zabezpečiť, že do roku 2050 budeme žiť úplne bez ropy
Zastavenie zmeny podnebia a s ním spojený energetický prechod sú hlavnými cieľmi federálnej vlády. V tomto by mal hrať dôležitú úlohu vodík. V návrhu ministerstva hospodárstva okolo federálneho ministra hospodárstva Petera Altmaiera (CDU) na „Národnú vodíkovú stratégiu“ sa uvádza, že vodík bez CO2 bude hrať „ústrednú úlohu“ pri transformácii energie.
Je potrebné zlepšiť rámcové podmienky pre výrobu a použitie vodíka, vytvoriť potrebné dodávateľské štruktúry a pokročiť v oblasti výskumu a inovácií.
Toto je názor na úrovni EÚ. Podpredseda Európskej komisie Frans Timmermans nedávno pre Handelsblatt povedal, že Európa by sa mohla stať svetovým lídrom s ekonomikou založenou na vodíku.
Reč je tiež, ale nielen, o pohonoch vozidiel na vodíkový pohon, o ktorých sa v tejto súvislosti hovorí väčšinou.
Vodík: Mobilita je dôležitá, ale nie jediná oblasť
„V prípade mobility bude riešenie s vodíkom implementované ako prvé,“ hovorí Business Insider, Detlef Stolten, vedúci Ústavu pre elektrochemické procesné inžinierstvo vo Forschungszentrum Jülich. Palivový článok je už v porovnaní so spaľovacími motormi konkurencieschopný pohon. Pred zdanením, poplatkami a príplatkami je cena za jednu kilowatthodinu vodíka podľa Stoltena v súčasnosti dva centy.
Pri benzíne a nafte je to osem centov za kilowatthodinu. „Pretože účinnosť vodíka od kolesa po kolesá je asi dvakrát vyššia ako účinnosť nafty a benzínu, porovnávacia hodnota je dokonca 16 centov,“ hovorí Stolten. Kritici však poukazujú na vážne straty v súčasnom dodávateľskom reťazci vodíka.
Maximilian Fichtner, profesor chémie pevných látok na univerzite v Ulme, v novembri pre Wirtschaftswoche uviedol, že už pri výrobe vodíka sa stratila 40-percentná účinnosť. „Potom musí byť vodík na prepravu veľmi silne stlačený a stratí sa ďalších 20 percent energie, ktorú chcete použiť na jazdu. Na čerpacej stanici stratíte ďalších 30 až 50 percent energie, “hovorí Fichtner v rozhovore.
Podľa Stoltena v skutočnosti v dodávateľskom reťazci v súčasnosti stále existujú straty. „Pre súčasnú distribúciu sa však používa infraštruktúra, ktorá bude v blízkej budúcnosti nahradená lepšími modelmi,“ hovorí.
Dnes je vodík stlačený a dodávaný na čerpacie stanice dieselovým nákladným autom, čo má vplyv na energetickú bilanciu v kancelárii. V budúcnosti môže byť vodík transportovaný napríklad potrubím, čo znamená, že by nemali existovať takmer žiadne straty.
Vodík: náklady by mali v budúcnosti klesnúť
„Straty efektívnosti počas výroby a prepravy sa znížia a náklady sa znížia súčasne,“ hovorí Stolten. Rada pre vodík na to nedávno upozornila v štúdii. V súlade s tým sa očakáva, že náklady na mnoho aplikácií klesnú do roku 2030 až o 50 percent.
Zdá sa, že diskusia sa trochu podobá diskusii o elektromobiloch. Dojazd týchto vozidiel je stále porovnateľne nízky, nabíjacia infraštruktúra zlá a náklady na jedno auto sú vysoké. Ale v nasledujúcich rokoch sa tu veľa udeje. Okrem rozšírenia existujúcej infraštruktúry pre e-automobily dochádza aj k novému vývoju v oblasti dodávok vodíka.
V každom prípade sú na zabezpečenie mobility budúcej klímy neutrálne potrebné obidva disky - batéria aj vodík - v závislosti od veľkosti vozidla a požadovaného rozsahu. „Jazda v automobile na batériu má zmysel až 250 kilometrov,“ vysvetľuje v rozhovore pre Business Insider Ludwig Jörissen z Centra pre výskum solárnej energie a vodíka v Bádensku-Württembersku (ZSW). „Dlhšie cesty alebo cesty nákladnými automobilmi a autobusmi budú v budúcnosti rozumnejšie s palivovým článkom,“ hovorí.
Dôvodom je vysoká hmotnosť batérií požadovaná v náročných podmienkach. Za každý ďalší dojazd by sa platilo s vyššou hmotnosťou, čo dojazd opäť skracuje. „Základom rozumného použitia vodíka je to, že sa získava z obnoviteľných zdrojov energie z prebytočnej elektriny,“ zdôrazňuje Detlef Stolten. 90 percent vodíka sa stále vyrába zo zemného plynu.
To by sa malo v budúcnosti zmeniť. Nejde len o sektor mobility, ale aj o priemyselnú spotrebu. Klimaticky neutrálna ekonomika do roku 2050 a žiadne straty pri tvorbe priemyselnej hodnoty budú úspešné, iba ak priemysel už nebude využívať fosílne palivá. Prvé korporácie si už stanovili ambiciózne ciele: O desať rokov nebude oceliarska skupina Thyssenkrupp používať na spaľovanie svojich vysokých pecí uhlie, ale zelený vodík. To chce urobiť aj Salzgitter a jeho rakúsky konkurent Voestalpine.
Skladovanie vodíka je dôležité pre pokojné obdobie
Popri mobilite a priemysle sú domácnosti tretím veľkým bodom spotreby. Vodík tam však pravdepodobne bude hrať iba porovnateľne malú rolu, tvrdí Stolten. „Existujú už zavedené alternatívy fotovoltaiky, geotermálnej energie alebo tepelných čerpadiel,“ vysvetľuje. „V každej oblasti je mimoriadne dôležité, aby vodíkové riešenie nebolo nákladnejšie ako súčasná technológia.“ Dôležitú úlohu tu zohráva využitie prebytočnej elektriny z obnoviteľných zdrojov energie.
Ďalším dôležitým bodom je možnosť skladovania zeleného vodíka. Ako hovorí Detlef Stolten, na skladovanie veľkého množstva vodíka sú vhodné napríklad podzemné soľné jaskyne. To je obzvlášť dôležité, pretože obnoviteľné energie sezónne kolíšu. „Ak je v letných mesiacoch viac solárnej energie, ako je potrebné, v zimných mesiacoch je jej porovnateľne málo. V prípade veternej energie je to naopak, “hovorí Ludwig Jörissen.
Preto je dôležité vedieť prebytočnú energiu ukladať. „Teraz vieme, že občas existuje jeden alebo niekoľko dní, keď sa pomocou obnoviteľnej energie vyrába málo elektriny,“ vysvetľuje Detlef Stolten. "Existujú však aj upokojenia, ktoré trvajú dlhšiu dobu." Preto musíte mať prístup k spotrebe elektriny asi dva týždne. “
Podľa Stoltena by bolo potrebných 12 miliónov ton vodíka na uspokojenie potrieb ekonomiky, ktorá sa úplne zrieka fosílnych palív. Podľa štúdie Forschungszentrum Jülich mohla byť polovica z toho v Nemecku vyrobená z prebytočnej elektriny z obnoviteľných zdrojov energie.
Vodík: Bez dovozu to nefunguje
Druhá polovica sa musí dovážať, hovorí Stolten. Vhodné sú na to veterné krajiny ako Island, Severné Írsko alebo Nórsko, ako aj slnečné krajiny ako Saudská Arábia, Omán alebo Čile. V prevádzke sú zariadenia výlučne na výrobu vodíka. Pravidelné slnko a pravidelný vietor v týchto štátoch umožňujú presnejšie predpovedať generovanú energiu.
Japonská spoločnosť Kawasaki nedávno predstavila dieselelektrický tanker na prepravu vodíka. Japonsko tiež spolieha na vodík, ale tiež nie je schopné vyrobiť požadované množstvo samo, a teda ani z dovozu. Táto stratégia však nie je nijako zvlášť udržateľná, pretože dovoz pochádza z Austrálie, ktorá na výrobu vodíka používa uhlie.
Namiesto toho sa chce Európa vo veľkej miere spoliehať na energiu z obnoviteľných zdrojov. Zároveň by mali naďalej klesať náklady. Detlef Stolten si je týmto istý. Ak Rada pre vodík očakáva zníženie cien o 50 percent do roku 2030, potom by mohli ceny naďalej rýchlo klesať, očakáva.
„Vodík sa môže stať novým olejom“
Stolten aj Ludwig Jörissen zo ZSW zároveň zdôrazňujú, že do roku 2050 je možné klimaticky neutrálne Nemecko, ale bude treba ešte veľa práce. „Základy sú na svojom mieste,“ zdôrazňuje Stolten. „Medzi výskumom a vývojom sú však veľké rozdiely.“
Znamená: Po výskume je potrebné vyvinúť špeciálne stroje, z ktorých budú minimálne dve generácie, kým sa vytvorí konečný produkt. Tieto vyvinuté stroje museli dosiahnuť prielom na trhu do roku 2050 - aj keď to z počiatku 30 rokov znie ako dlhé časové obdobie, vývoj si vyžaduje čas.
„Závisí to od toho, aké príležitosti sa vytvárajú a koľko peňazí sa investuje,“ hovorí Ludwig Jörissen. "Takéto systémy koniec koncov nespadajú z neba." Cieľ je však dosiahnuteľný. „Vodík sa môže stať novým olejom,“ tvrdí Jörissen a potvrdzuje ministerku pre výskum Anju Karliczekovú (CDU). Ale tiež dodáva: "Myšlienka používania vodíka nie je nová. Namiesto toho sa veľa poznatkov datuje do 80. a 90. rokov. Teraz musia nasledovať kroky. ““