In 2021 werd 98% van de waterstof geproduceerd uit fossiele brandstoffen; de mondiale uitstoot bedroeg meer dan 900 miljoen ton kooldioxide, wat neerkomt op 2.5% van alle energiegerelateerde COXNUMX.₂ uitstoot. Deze zware koolstofuitstotende industrie wordt grotendeels gedreven door de behoefte aan beter werkende oplossingen voor netwerkopslag, staal- en kunstmestproductie, en elektrische voertuigen, namelijk commerciële zware voertuigen, maritieme voertuigen en de luchtvaart.

Een grotere penetratie van koolstofarme waterstof zou een belangrijke rol kunnen spelen bij het verschuiven van de industriële netwerkbelasting en het koolstofvrij maken van de zware industrie. Koolstofarme waterstof (waterstof met een CO80-reductie tot 94%) zou XNUMX miljoen ton grijze waterstof kunnen vervangen die momenteel wordt gebruikt voor de productie van methanol en ammoniak.

Beleidsprikkels, waaronder belastingvoordelen en andere financiële prikkels, zullen waarschijnlijk de productie van koolstofarme waterstof stimuleren. We hebben mondiale deelname gezien aan de ontwikkeling van waterstofinfrastructuur, waarbij Australië, de EU en de VS de belangrijkste spelers zijn:

• De VS hebben op grond van de Inflation Reduction Act (IRA) belastingkredieten ingevoerd en 8 miljard dollar toegezegd aan de ontwikkeling van waterstofproductiecentra en -infrastructuur
• De EU heeft plannen aangekondigd voor de Waterstofbank die het contracteren van koolstofarme waterstof en de ontwikkeling van de waterstofwaardeketen ondersteunt

Door de overheid gesteunde financieringsinstrumenten zoals veilingen en Contracts for Difference (CfD's) zijn in opkomst, naast inkoop- en afnameovereenkomsten, die zullen helpen projecten financierbaarder te maken. Bovendien zal de koolstofbeprijzing in sommige regio’s de overstap van fossiele brandstoffen helpen stimuleren.

De kosten voor de productie van koolstofarme waterstof moeten aanzienlijk dalen van de huidige niveaus van $3-$7.5/kg naar minder dan $1/kg om te kunnen concurreren met waterstof geproduceerd uit fossiele brandstoffen, die in sommige regio’s al geprijsd zijn op minder dan $1/kg, afhankelijk op de prijs van aardgas of steenkool. Ondertussen is er momenteel geen handelsmarkt voor waterstof, dus het verkrijgen van nauwkeurige prijsniveaus is moeilijk.

Het zal waarschijnlijk alleen sneller gebeuren op locaties als Australië, waar hernieuwbare energie overvloedig aanwezig is. Ondertussen is mondiale deelname aan de uitbouw van de waterstofwaardeketen vereist, omdat er veel scepsis bestaat over de vraag of de waterstofindustrie in 80 de 300 tot 2030 miljard dollar kan aantrekken die nodig is om de noodzakelijke infrastructuur voor productie, opslag en vooral distributie op te bouwen.

Opslag en distributie: innovatie ter ondersteuning van de waterstofeconomie

Het transport en de opslag van waterstof is momenteel de zwakste schakel in de waardeketen en hoewel er een verscheidenheid aan technologieën beschikbaar is, worden de meeste geplaagd door financiële of technische uitdagingen, of beide. De midstreamkosten kunnen oplopen tot 50% van de aangevoerde waterstofkosten.

De minst dure optie voor waterstofopslag zijn ondergrondse zoutcavernes. Deze zijn relatief overvloedig aanwezig en vereisen niet veel onderhoud (bijv. Engie, Corre Energie), maar veel ervan zijn momenteel nog in gebruik voor aardgasopslag.

Waar cavernes niet beschikbaar zijn, zal de meest economische aanpak voor de waterstofeconomie waterstofproductie in de buurt van de industriële laadcentra vereisen. Maar er zijn nog veel technische barrières die blijven bestaan.

Ten eerste vereist de opslag van waterstof als gecomprimeerd gas verhoogde drukken (tot 700 bar) en/of cryogene temperaturen (-253°C). De noodzakelijke apparatuur die nodig is voor druktanks en koelkasten is duur. Verder kan het verdampen van waterstof bij gebruik van vloeibare waterstof voor transport leiden tot verliezen tot wel 5% per dag.

Het transporteren van waterstof in pijpleidingen (met een aardgasmengsel van 80%) is de goedkoopste transportmogelijkheid. Maar waterstof is corrosief voor stalen buizen en zorgt ervoor dat deze na verloop van tijd kapot gaan, dat wil zeggen waterstofverbrossing, wat problemen veroorzaakt bij de distributie van pijpleidingen. Vernieuwers houden van Oceanit en Slimme pijp ontwikkelen oplossingen om bestaande aardgasleidingen achteraf aan te passen en verbrossing te voorkomen door het aanbrengen van een coating of pijp-in-een-pijp.  

Ook het opslaan van waterstof in de vorm van ammoniak, methanol of mierenzuur is aantrekkelijk omdat de benodigde infrastructuur grotendeels is aangelegd (Ballard en Element 1). Waterstof kan ook worden opgeslagen in een vloeibare organische waterstofdrager (LOHC), op koolstof gebaseerde drager (EkarriH2 project ondersteund door Techniek en waterstofhoudend). LOHC's gebruiken over het algemeen giftige op tolueen gebaseerde oliën of ionische vloeistoffen om waterstof van de productie naar de eindtoepassing te transporteren. HySiLabs heeft een anorganische vloeibare waterstofdrager ontwikkeld die gebruik maakt van siliciumhydride, in plaats van op basis van koolstof.

MAHYTEC en Veilige waterstof gebruiken metaalhydriden voor de opslag van waterstof, dat wil zeggen magnesiumhydride (MgH₂). Elektriq Global gebruikt kaliumboorhydride (KBH₄), een poedervormige vaste stof. Door waterstof als vaste stof op te slaan, kan het als een gewoon fysiek pakket worden verzonden. Deze methode is aantrekkelijk omdat hierdoor de behoefte aan infrastructuur wordt verminderd in vergelijking met gas-/vloeistofdistributie. Metaalhydriden als waterstofdragers staan ​​echter nog in de kinderschoenen.  

Hydrogenering, het proces dat de drager weer omzet in waterstof, vereist doorgaans dure katalysatoren en veel energie. Bovendien gaat naar schatting 30% tot 40% van de energie verloren wanneer waterstof wordt omgezet van een gas in een vloeistof of een vaste stof, omdat waterstof een relatief lage volume-energiedichtheid heeft.

Waar elektrificatie mogelijk is, mag waterstof niet als een levensvatbare energiebron worden beschouwd. In kleine tot middelgrote elektrische auto's en personenauto's, batterijen wil winnen van brandstofcellen. Op dezelfde manier zullen elektrische warmtepompen het bij de verwarming van woningen winnen van waterstofverwarmingssystemen en -ovens. Houd ons in de gaten voor ons rapport over elektrische warmtepompen in het vierde kwartaal.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.cleantech.com/hydrogen-a-fuel-carrier-for-heavy-duty-commercial-land-maritime-and-aviation-vehicles-and-energy-storage/