Водородная экономика скоро будет готова к взлету, включая самолеты и электростанции

Авиационный сектор витает в облаках? Действительно, эксперты усердно работают над тем, чтобы сделать водород экологичным авиационным топливом.

Учитывая расширение налоговых льгот на производство и средств для региональных водородных узлов, запасы водорода растут. Его возможности заключаются в трудно поддающихся обезуглероживанию промышленных предприятиях или вещах, которые не могут быть быстро электрифицированы. Это относится к самолетам, поездам, кораблям и грузовикам дальнего следования. Электрические генераторы также могут работать на смеси водорода и природного газа.

«Мы видим, что технологии развиваются, а стоимость снижается. Цена на природный газ ниже, чем сегодняшняя цена на водород», — говорит Джудит Джадсон, глава отдела водорода в National Grid, на вебинаре, организованном Our Energy Policy. «Но с налоговыми льготами экономика движется в правильном направлении. Подобно ветру и солнцу, цены снизятся. В достижении наших нулевых целей водород должен сыграть свою роль. Наша цель — увидеть, как зеленый водород производится из возобновляемых источников энергии. Мы планируем отказаться от ископаемого топлива, но мы хотим сделать это по доступной цене».

Экологически безопасное авиационное топливо, полученное из водорода, может быть долгим полетом, но этот самолет взлетит в течение 15-25 лет. Рассмотреть возможность Delta Airlines: базирующаяся в Луизиане компания DG Fuels поставляет 385 миллионов галлонов с выбросами парниковых газов в течение жизненного цикла на 75-85% меньше, чем при использовании обычного реактивного топлива.

Различные формы возобновляемой энергии составляют устойчивое авиационное топливо. Сюда входят пищевые отходы, отходы животноводства и осадок сточных вод, которые легко смешиваются с топливом для реактивных двигателей. Министерство энергетики США заявляет, что его углеродный след может быть на 165% меньше, чем у реактивного топлива на нефтяной основе. В исследовании Clean Sky 2 и Fuel Cells & Hydrogen 2 говорится, что водородные самолеты могут быть готовы к полету уже в 2035 году, хотя 2050 год может оказаться более подходящим для более длительных полетов.

Azul Airlines, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, United Airlines, Virgin Australia и Virgin Atlantic уже использовали биотопливо для коммерческих рейсов. Что касается Jet Blue, она использует устойчивое авиационное топливо в своем хабе в международном аэропорту Лос-Анджелеса. Работает с World Energy и World Fuel Services.INT
получить экологически чистое авиационное топливо.

«Наша конечная цель — добиться климатически нейтральной авиации к 2050 году. Претворение этой цели в жизнь требует плавной интеграции ряда важных новых технологических достижений, одним из которых являются самолеты с водородным двигателем», — говорит Аксель Крейн, исполнительный директор Совместное предприятие «Чистое небо 2».

От хабов аэропортов до водородных хабов

Помимо льгот по налогу на производство, предусмотренных Законом о снижении инфляции, двухпартийный закон об инфраструктуре, принятый год назад, предусматривает выделение до 7 миллиардов долларов для создания от 6 до 10 региональные водородные хабы через всю страну. Цель состоит в том, чтобы создать сеть производителей и промышленных потребителей водорода со взаимосвязанной инфраструктурой для ускорения использования чистого водорода, что является частью плана Белого дома по достижению нулевых показателей к 2050 году.

Например, центры хотят оптимизировать силу каждого региона, состоящую из их природных ресурсов и их промышленной базы. Одни регионы богаты природным газом, другие обладают большим потенциалом солнечной и ветровой энергии. В то же время компании должны быть готовы покупать полученный водород. Критически важно для достижения цели: преобразование устаревшей инфраструктуры и строительство новых конвейеров.

«Регуляторная среда имеет ключевое значение», — сказал во время программы Томас Грин, сотрудник отдела технологий водородных топливных элементов Министерства энергетики. «Нам необходимо снизить барьеры и обеспечить участие заинтересованных сторон, обеспечив при этом максимальную экологическую достоверность».

Сегодня 99% всего водорода производится в реакциях с участием угля и природного газа, считающегося «серым водородом», который не ограничивает выбросы CO2. Цель состоит в том, чтобы производить водород из низкоуглеродных источников энергии — зеленого водорода — и расширять его использование в секторах транспорта и производства электроэнергии. В своем Перспективы водородной экономики, Bloomberg New Energy Finance заявляет, что к 24 году он сможет обеспечить 2050% мировых потребностей в энергии, сократив при этом уровень выбросов CO2 на 34%.

Для этого цена на зеленый водород должна упасть. Министерство энергетики принимает «Земляной выстрел», запущен в июне 2021 года. Он направлен на снижение стоимости чистого водорода на 80% до 1 доллара за 1 килограмм за 1 десятилетие. В настоящее время водород из возобновляемых источников энергии стоит около 5 долларов за килограмм. Если программа будет успешной и цена упадет, потенциал не будет иметь границ: производство стали, чистый аммиак, хранение энергии и большегрузные автомобили, говорится в сообщении агентства.

Обеспечение ракетным топливом

Джадсон из National Grid говорит, что ее коммунальное предприятие будет корпоративным покупателем водородного топлива. Это поможет сбалансировать спрос и предложение, что принесет пользу потребителям электроэнергии. Она говорит, что водород и возобновляемый природный газ, полученный из органических отходов, можно смешивать, приводя в действие газовые турбины, используя существующие провода и подстанции.

Водород можно использовать в топливных элементах для выработки электроэнергии — химический процесс, в ходе которого водород отделяется от кислорода. Выбросов нет — только водяной пар. Как? Например, накопленное в батареях солнечное электричество проходит через электролизер для получения чистого газообразного водорода. В то время как стоимость солнечной энергии снизилась на 85% за 10 лет, сейчас основное внимание уделяется достижению эффекта масштаба для электролизеров.

Хотя водород можно вводить непосредственно в существующие газовые турбины или трубопроводы, по которым он поступает, степень смешивания составляет всего 20%. Межгорный энергетический проект в Юте преобразует угольную электростанцию ​​в электростанцию ​​с комбинированным циклом природного газа, создавая чистую форму зеленого водорода и передавая его в Лос-Анджелес.

По всей стране установлено 550 мегаватт топливных элементов, говорит Коннор Долан, вице-президент по внешним связям Ассоциации топливных элементов и водородной энергетики. Пользователями являются критически важные объекты, которые не могут позволить себе отключить питание в любое время: центры обработки данных и больницы, если назвать два. МайкрософтMSFT
Corp. хочет обеспечить свои новые центры обработки данных водородом. Стоимость этого высока, но эти цены будут снижаться.

Водородные центры необходимы для достижения эффекта масштаба. «Это поможет добиться паритета затрат и стимулировать внедрение», — говорит Долан во время вебинара. «Мы увидим водород на экспорт из США. Мы увидим огромное количество внутреннего производства, и у нас может быть избыток для доставки по всему миру».

Прибывают самолеты, поезда и автомобили. Honda, Hyundai и Toyota создают автомобили на топливных элементах, а FedEx ExpressEXPR
использует водородный грузовик для доставки в штате Нью-Йорк с запасом хода 240 километров. Но более 20,000 XNUMX водородных вилочных погрузчиков уже здесь и используются такими компаниями, как Walmart.WMT
и цельTGT
.

Заложена основа и принята государственная политика, обеспечивающая ракетное топливо для зарождающейся водородной экономики.

Также автор:

Электрические самолеты приближаются

Зеленый водород на шаг ближе

Электромобили или автомобили на водородном топливе?

Источник: https://www.forbes.com/sites/kensilverstein/2022/11/06/the-hydrogen-economy-will-soon-be-ready-for-take-off-include-planes-and-power- растения/