Ah, Marokko, de thuisbasis van meer snelle, geëlektrificeerde passagierstreinen dan in heel Noord-Amerika, de 323 kilometer lange dienst tussen Tanger, evenals de gedoemde reünie van Rick en Ilsa. Het plan is om die passagiersdienst uit te breiden tot 1,500 kilometer, bijna precies dezelfde afstand als de Europese hogesnelheidstrein in verhouding tot het geografische gebied dat wordt bestreken.
De hogesnelheidslijn is belangrijk, in die zin dat het een belangrijk aandachtspunt is van de Marokkaanse regering om de economie van het land om te vormen tot een groene economie. De belangrijkste beleidshefbomen zijn onder meer: Nationale strategie voor duurzame ontwikkeling, de Groen Marokko Plan voor de landbouw en, onvermijdelijk, de Groene waterstof-energietransitievector en duurzame groei Plan. Als onderdeel van de Waarnemingspost Corporate Europe (CEO) en Het Transnationale Instituut (TNI) verslag uit over de inspanningen van Europa om te keren Noord-Afrika tot waterstofproductiecentrum voor Europa, Ik keek naar de groene waterstofstrategieën, het denken en de Europese invloeden van Marokko. Dit artikel is een langere versie van het rapporthoofdstuk over Marokko.
” data-medium-file=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.51.18-AM-400×200.png” data-large-file=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.51.18-AM-800×400.png” loading=”lazy” class=”size-full wp-image-267292″ src=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.51.18-AM.png” alt=”Moroccan solar and wind resource potential” width=”1654″ height=”826″ srcset=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.51.18-AM.png 1654w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.51.18-AM-400×200.png 400w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.51.18-AM-800×400.png 800w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.51.18-AM-768×384.png 768w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.51.18-AM-1536×767.png 1536w” sizes=”(max-width: 1654px) 100vw, 1654px”>
Marokkaans potentieel voor zonne- en windbronnen is uitstekend, met dank aan kaarten Wereldwijde zonne-atlas en Wereldwijde windatlas
En zo hebben we drie voorlopers van groene waterstof in Marokko. We hebben een regering die gericht is op een koolstofarme toekomst. We hebben uitstekende wind- en zonne-energiebronnen. En we hebben een overheid gericht op groene waterstof.
Het is niet verwonderlijk dat er verschillende inspanningen zijn waarbij groene waterstof wordt overwogen in de context van de De pre-COP26 aankondiging van een groen partnerschap door de EU en Marokko.
Het Groene Waterstofplan
Het plan begint goed: "De oprichting van een nationale industrie op basis van waterstof zou in de eerste plaats de import van ammoniak vervangen door een lokale productie van deze belangrijke grondstof voor de kunstmest." (Vertaling uit het Frans door Google Translate.) Het land importeert jaarlijks 1.8 miljoen ton grijze ammoniak vervaardigd uit waterstof afkomstig van fossiele brandstoffen.
” data-image-caption="
Grafiek van het kunstmestverbruik als % van de productie met dank aan Wereldbank
” data-medium-file=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.56.45-AM-400×355.png” data-large- file=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.56.45-AM-800×710.png” loading=”lazy” class=”size -full wp-image-267293″ src=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.56.45-AM.png” alt=”Grafiek van mestverbruik als % van de productie met dank aan Wereldbank” width=”1298″ height=”1152″ srcset=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at- 9.56.45-AM.png 1298w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.56.45-AM-400×355.png 400w, https: //cleantechnica.com/files/2022/05/Screen-Shot-2022-05-21-at-9.56.45-AM-800×710.png 800w, https://cleantechnica.com/files/2022/05 /Screen-Shot-2022-05-21-at-9.56.45-AM-768×682.png 768w” maten=”(max-breedte: 1298px) 100vw, 1298px”>
Grafiek van het kunstmestverbruik als % van de productiehoffelijkheid Wereldbank
Marokko was vroeger een grote mestexporteur. Terwijl kunstmest verschoof van mijnbouw guano naar het maken van zwarte waterstof in combinatie met stikstof uit de lucht, verschoof Marokko naar een enorme importeur van mest uit fossiele brandstoffen, met 90% van zijn aanvoer van elders. Dit is echter een genuanceerde ruimte, aangezien Marokko tegelijkertijd 's werelds grootste mijnwerker is van fosfaten, een ander belangrijk onderdeel van meststoffen. Het exporteert echter de ruwe fosfaten en deze vertegenwoordigen misschien een zesde van het kunstmestgebruik.
Zoals opgemerkt, vormt meststof op basis van ammoniak een groot probleem voor klimaatverandering, waarbij elke ton drie ton CO2e uit de stroomopwaartse methaanemissies heeft, drie ton CO2 uit de productie uit fossiele brandstoffen en tot 6 ton CO2e in de vorm van lachgas oxide met een aardopwarmingsvermogen van 265 na toepassing. De landbouwsector van Marokko levert 15% van het BBP en 60% van de Marokkaanse producten gaat naar de EU. Het vervangen van grijze ammoniak door lokaal geproduceerde groene waterstof heeft uitstekende klimaatvoordelen voor zowel Marokko als de EU.
Het plan divergeert snel in gebieden waar waterstof wordt aangeprezen als een energieoplossing, maar ze houden geen stand. Het mengen met methaan in aardgaspijpleidingen heeft zelfs in de EU limieten van 20% van het volume, zou slechts 6% van de energie leveren als aardgas van gelijk volume, en vereist meer energie om te pompen. Het gebruik ervan als brandstof voor voertuigen wordt nog steeds gepromoot, maar de elektrificatie van batterijen zal alles gaan domineren, behalve de meest extreme vormen van vervoer. diepzeescheepvaart en langeafstandsluchtvaart. Aardgas vervangen door waterstof voor elektriciteit houdt in dat tweederde van de elektriciteit uit hernieuwbare bronnen wordt weggegooid in plaats van de elektriciteit alleen rechtstreeks te gebruiken.
Ook het gebruik van waterstof in het raffinaderijgedeelte voor het ontzwavelen van ruwe olie zal snel afnemen. Aangezien later dit decennium de piek in de vraag naar olie wordt bereikt, zullen de eerste ruwe producten die een afnemende vraag zien, hoogzwavelige brandstoffen zijn. Alberta's ruwe oliezanden ziet al een kwaliteitskorting van $ 14, en dat zal alleen maar toenemen. In een handvol decennia zal alleen de goedkoopste, zoetste, lichtste ruwe olie die het dichtst bij water staat een markt vinden. De 55% zuivere waterstof die in raffinaderijen wordt gebruikt, zal tegen het einde van de eeuw veel minder zijn.
Synthetische brandstoffen zijn veel duurder en minder CO2-vermijding dan biobrandstoffen voor die segmenten waar batterij-elektrificatie niet kan worden bereikt.
” data-medium-file=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Synthetic-vs-biofuel-comparison-400×127.png” data-large-file=”https://cleantechnica.com /files/2022/05/Synthetic-vs-biofuel-comparison-800×253.png” loading=”lazy” class=”size-full wp-image-267294″ src=”https://cleantechnica.com/files /2022/05/Synthetic-vs-biofuel-comparison.png” alt=”Tabel van Carbon Engineering-casestudy over synthetische brandstof door auteur” width=”2034″ height=”644″ srcset=”https://cleantechnica.com/ files/2022/05/Synthetic-vs-biofuel-comparison.png 2034w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Synthetic-vs-biofuel-comparison-400×127.png 400w, https:// cleantechnica.com/files/2022/05/Synthetic-vs-biofuel-comparison-800×253.png 800w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Synthetic-vs-biofuel-comparison-768×243 .png 768w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Synthetic-vs-biofuel-comparison-1536×486.png 1536w” sizes=”(max-width: 2034px) 100vw, 2034px”>
Tafel van Casestudy van Carbon Engineering synthetische brandstof door auteur
Deze tabel toont de synthetische brandstof van Carbon Engineering die is geproduceerd in een gebied met veel hernieuwbare energiebronnen in vergelijking met zowel conventionele brandstoffen als biobrandstoffen, de NREL e-kerosine-rij. De aard van het samenstellen van brandstoffen uit basiselementen die moeten worden ontdaan van stabiele chemische configuraties is erg duur. Biobrandstoffen laten de natuur het zware werk en de eerste verwerking doen, en de vooruitgang op het gebied van cellulose - stengel - biobrandstoffen betekent dat ze niet concurreren met de voedselproductie.
De combinatie betekent dat, hoewel groene waterstof geproduceerd in Marokko een uitstekende manier is om de emissie van ammoniak met hoge emissies te elimineren, het slecht is voor andere beoogde toepassingen.
Duits waterstofpartnerschap
De eerste samenwerking is een waterstofpartnerschap met Germany, waar het Marokkaanse Agentschap voor Duurzame Energie (MASEN) een hernieuwbare faciliteit van 100 MW zou bouwen om groene waterstof te produceren. Zoals aangegeven in de artikel over waterstofproductie, zullen hernieuwbare energiebronnen in een kleinere geografische regio als Marokko twee uitdagingen hebben. De eerste is dat zelfs een wind- en zonnepark met direct aangesloten waterstofproductie een beperkt gebruik van de waterstofelektrolyser zal hebben. Als gevolg hiervan zal elektriciteit van het net moeten worden gehaald, met zowel aanzienlijke kostenimplicaties van $ 108 USD per MWh in Marokko, als aanzienlijke CO2-problemen gezien de steenkoolzware aard van de Marokkaanse elektriciteit.
MASEN heeft een offerteaanvraag in 2020 op zoek naar een technisch adviseur voor waterstofontwikkeling in Marokko. Het resulterende onderzoek moest een marktonderzoek, de belangrijkste toepassingen van waterstof, een Marokko-specifieke evaluatie en aanbevelingen opleveren. Het rapport is op dit moment niet openbaar beschikbaar voor zover ik kon vinden, en het is onduidelijk wie het onderzoek heeft gewonnen. Er zijn echter veel adviesbureaus die hard werken om belanghebbenden te vertellen wat ze willen horen over de zonnige toekomst van waterstof.
Marokko zou er goed aan doen om de onderzoeksresultaten te laten beoordelen door een derde partij die sceptisch staat tegenover waterstof om een meer genuanceerd perspectief te bieden.
Ammoniakproductie (met onbewezen technologie)
Het volgende is een puur zonne-elektrolysespel met behulp van de Het eigen directe proces van zonne-energie naar waterstof van het Ierse bedrijf Fusion Fuel om jaarlijks 31,000 ton waterstof te produceren om de productie van 183,000 ton groene ammoniakproductie te voeden. Fusion Fuel is een startup uit 2017 die beweert een technologie te hebben die waterstof op een kostenefficiënte manier produceert met alleen zonne-energie en zijn gepatenteerde elektrolyse-eenheid met micro-protonenuitwisselingsmembraan die direct in de zonnecollectoren is ingebed.
Er zijn een paar rode vlaggen hiermee. Eerst de testlocatie voor de technologie van Fusion Fuel in Évora, Portugal, zou medio 2021 in productie zijn geweest, maar er zijn geen aanwijzingen dat het op dit moment werkt. Ten tweede claimen ze een efficiëntie van 40% bij het omzetten van zonne-energie in elektriciteit, iets aan de uiterste grenzen van de prestaties van zonnepanelen die haalbaar zijn in een klein percentage van de omstandigheden, plus gebruik van de 60% van de thermische afvalwarmte voor efficiënte productie. Het rendement van commerciële zonnepanelen ligt doorgaans tussen de 15% en 20%. Ten derde geven ze aan dat ze kunnen worden aangesloten op het elektriciteitsnet om 's nachts waterstof af te leveren, ondanks het verlies van de thermische warmtecomponent. Ten vierde zijn er geen beoordelingen door derden van hun claims. En tot slot, ze zijn een van de oogst van SPAC omgekeerde overname bedrijven Ik heb onlangs beoordeeld en heb sinds de piek meer dan 80% van hun marktkapitalisatie verloren, wat een indicatie is van de uitdagingen met betrekking tot due diligence en claims in de ruimte van blanco cheques.
Ondanks deze rode vlaggen heeft het in Griekenland gevestigde bedrijf Consolidated Contractors Company (CCC) zich aangemeld als bouwpartner, en heeft energie- en grondstoffenhandelaar Vitol ermee ingestemd om de marktverkoop van de ammoniak te beheren.
Hoewel ik de waarschijnlijkheid dat de beweringen van Fusion Fuel nauwkeurig zijn, laag acht en de kans dat hun technologie 31,000 ton redelijk geprijsde waterstof levert een stuk lager, is het goede nieuws dat de eerste plannen zijn om de waterstof rechtstreeks te gebruiken om ammoniak te produceren om uitstoot van kunstmest.
Vitol heeft aangegeven dat het alle markten voor ammoniak zal bekijken, inclusief het potentieel om het naar de VS te verschepen. Aangezien Marokko al een importeur van ammoniak per schip is, is het een beter alternatief om dat terug te draaien en groene ammoniak naar Europa te verschepen. Dit is vooral geschikt op dit punt, aangezien de invoer van ammoniak wordt uitgedaagd, aangezien de haven van de Zwarte Zee, die het startpunt is voor de huidige grijze ammoniakreis naar Marokko, gesloten vanwege de Russische invasie van Oekraïne.
Alle organisaties, en in het bijzonder Marokko, moeten heel voorzichtig zijn met het maken van significante weddenschappen op onbewezen waterstoftechnologieën als er bewezen technologieën en leveranciers zijn. Zoals ik al zei in de SPAC-beoordeling, caveat emptor.
Waterstof naar de EU verzenden
Meer problematisch, Marokko overweegt export groene waterstof in samenwerking met IRENA. Aangezien Marokko geen werkende aardgasleidingverbinding met de EU heeft, maar slechts een ter ziele gegane pijplijn dat het aardgas invoerde uit Algerije, dat het overweegt als een potentieel waterstofdistributietraject, de eerste optie is verzending. En waterstof vervoeren is zeer problematisch.
Terwijl de kustvaart op waterstof niet zo uitdagend is als de diepzeevaart door kortere routes blijven de technische en economische uitdagingen bestaan. Voor het vervoer van waterstof moet het vloeibaar worden gemaakt door het te koelen tot 24° Kelvin, dicht bij het absolute nulpunt. Het kost drie keer zoveel energie om waterstof vloeibaar te maken als om aardgas vloeibaar te maken, de voor de hand liggende vergelijking van scheepsenergie. Omdat vloeibare waterstof nog steeds een lagere energiedichtheid heeft dan vloeibaar aardgas, kan een schip met hetzelfde volume slechts 27% van de energie in waterstof vervoeren als in aardgas.
Het volgende probleem is de kook-off. Vloeibare waterstof kookt bij iets meer dan 24° boven het absolute nulpunt en moet daarom worden bewaard in bolvormige tanks met een zeer grote diameter en dikke isolatie. Zelfs dan is het absoluut beste scenario dat 0.2% van de waterstof zal verdampen elke dag dat het schip in de haven en in transit is. Hoewel vloeibaar aardgas opnieuw vloeibaar kan worden gemaakt met apparatuur die aan boord van schepen kan worden vervoerd, is dit niet mogelijk voor waterstof vanwege de veel hogere energie- en technische vereisten om het tot 24° Kelvin te krijgen. En de waterstof die eraf kookt zal vrijwel zeker ook niet bruikbaar zijn om toe te voegen aan de brandstof voor het schip, vooral niet omdat... overgang kustvaart naar batterij-elektrisch. De korte vaart duurt korter, maar drukke havens aan beide uiteinden suggereren dat 15 dagen of 3% energieverlies geen onredelijk aantal is.
De combinatie van lage gebruiksfactoren of hoge elektriciteitskosten voor elektrolyzers in Marokko in combinatie met de hoge kosten per eenheid energie die aan de EU wordt geleverd, maakt verzending zeer oneconomisch. Marokko en IRENA zouden zeer wantrouwend moeten zijn ten aanzien van het vervoer van waterstof als chemische stof voor gebruik in de industrie in de EU, en nog meer wantrouwend ten aanzien van het vervoer ervan als energiemedium.
Wat zou Marokko kunnen doen met hernieuwbare elektriciteit in plaats van waterstof te maken voor export?
” data-image-caption="
Marokko elektriciteit per energiebron met dank aan IEA
” data-medium-file=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/Marokko-elektriciteit-by-energy-source-400×222.png” data-large-file=”https://cleantechnica .com/files/2022/05/Morocco-elektriciteit-by-energy-source-800×444.png” loading=”lazy” class=”size-full wp-image-267295″ src=”https://cleantechnica .com/files/2022/05/Morocco-elektriciteit-by-energy-source.png” alt=”Marokko elektriciteit per energiebron” width=”2056″ height=”1140″ srcset=”https://cleantechnica.com /files/2022/05/Morocco-elektriciteit-by-energy-source.png 2056w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Morocco-electricity-by-energy-source-400×222.png 400w , https://cleantechnica.com/files/2022/05/Morocco-electricity-by-energy-source-800×444.png 800w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Morocco-electricity- by-energy-source-768×426.png 768w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/Morocco-electricity-by-energy-source-1536×852.png 1536w, https://cleantechnica. com/files/2022/05/Marokko-elektriciteit-door-energiebron-2048×1136.png 2048w” s izes=”(max-breedte: 2056px) 100vw, 2056px”>
Marokko elektriciteit door energiebron met dank aan IEA
Het meest voor de hand liggende wat met hernieuwbare elektriciteit te maken heeft, is om het te gebruiken om de meer dan 27 GWh elektriciteit die ze jaarlijks uit steenkool halen, te verdringen. Kolenopwekking stoot een metrische megaton CO2 per GWh productie uit, zodat 27 GWh kolenelektriciteit 27 MT CO2 direct wordt vermeden als het wordt vervangen door hernieuwbare energiebronnen.
Waarom zou het precies gunstig zijn voor het klimaat voor Marokko om hernieuwbare elektriciteit te nemen, waterstof en producten uit waterstof te maken en deze met aanzienlijk energieverlies naar Europa te verzenden, zodat de EU de klimaatemissies kan verminderen?
Als Marokko een energieleverancier van de EU wil zijn, is er een duidelijk pad voorwaarts dat veel logischer is. Er is al een onderzeese transmissieverbinding met een capaciteit van 1.5 GW tussen Spanje en Marokko. MEDGRID HVDC plannen en voorstellen zou Noord-Afrika in een groter pancontinentaal elektriciteitsnet brengen met energieverliezen van slechts 3.5% per 1,000 km, en waterkracht, zon en wind in staat stellen om over een bredere regio te stromen, iets dat intermitterendheid aanzienlijk tegengaat.
Verder ontwikkelt het in het VK gevestigde Xlinks een 3.6 GW onderzeese HVDC-kabel om elektriciteit van een wind-, zonne- en opslagfaciliteit in Marokko naar het VK te brengen. Dat is de toekomst van energietransmissie - bewegende elektronen, geen bewegende moleculen.
Maar zoals het artikel begon met te zeggen, is Marokko's eerste doel voor groene waterstof de productie van groene ammoniak voor meststoffen. Dat is een indicatie van slim denken van de kant van de Marokkaanse leiders, en hints dat ze in staat zullen zijn om de Europese waterstofhype te volgen voor investeringen in Marokkaanse infrastructuur die echt van waarde zijn voor het land. Gezien het feit dat ze de komende jaren de elektrische hogesnelheidstrein voor reizigers overschakelen op volledig hernieuwbare elektriciteit, blijven ze leiderschap tonen.
Waardeer je de originaliteit van CleanTechnica? Overweeg om een CleanTechnica-lid, ondersteuner, technicus of ambassadeur - of een beschermheer op Patreon.
