Vetytalous on pian valmis nousuun, mukaan lukien lentokoneet ja voimalaitokset

Onko ilmailuala päänsä pilvissä? Asiantuntijat tekevätkin lujasti töitä tehdäkseen vedystä kestävän lentopolttoaineen.

Tuotannon verohyvitysten ja alueellisten vetykeskittymien varojen kasvun vuoksi vetyvarastot ovat kasvussa. Sen mahdollisuudet piilevät vaikeasti hiilestä poistettavissa teollisuudessa tai asioissa, jotka eivät voi nopeasti sähköistää. Tämä koskee lentokoneita, junia, laivoja ja kaukoliikenteen kuorma-autoja. Sähkögeneraattorit voivat toimia myös vedyn ja maakaasun sekoituksella.

"Näemme teknologian tulevan ja kustannusten laskevan. Maakaasun hinta on alhaisempi kuin vedyn nykyinen hinta”, sanoo National Gridin vetyjohtaja Judith Judson Our Energy Policyn isännöimässä webinaarissa. "Mutta verohyvitysten myötä talous on menossa oikeaan suuntaan. Kuten tuuli ja aurinko, hinnat laskevat. Nollatavoitteidemme saavuttamisessa vedyllä on oma roolinsa. Tavoitteenamme on nähdä uusiutuvasta energiasta tuotettua vihreää vetyä. Suunnittelemme fossiilisten polttoaineiden poistamista, mutta haluamme tehdä sen edullisesti.

Vihreät vedystä johdetut kestävät lentopolttoaineet voivat kestää pitkän lentomatkan, mutta lentokone nousee 15–25 vuoden sisällä. Harkitse Delta Airlines: Louisianassa sijaitseva DG Fuels toimittaa sille 385 miljoonaa gallonaa ja 75–85 % vähemmän kasvihuonekaasupäästöjä elinkaaren aikana kuin perinteinen lentopolttoaine.

Erilaiset uusiutuvat energiamuodot muodostavat kestäviä lentopolttoaineita. Se sisältää ruokajätteen, eläinjätteen ja jätevesilietteen, jotka sekoittuvat helposti lentopolttoaineiden kanssa. Yhdysvaltain energiaministeriön mukaan sen hiilijalanjälki voi olla 165 % pienempi kuin öljypohjaisen lentopolttoaineen. Clean Sky 2:n ja Fuel Cells & Hydrogen 2:n tutkimuksen mukaan vetykäyttöiset lentokoneet voisivat olla valmiita lentoon jo vuonna 2035, vaikka 2050 saattaa olla toteutettavissa pidemmillä lennoilla.

Azul Airlines, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, United Airlines, Virgin Australia ja Virgin Atlantic ovat jo käyttäneet biopolttoaineita kaupallisissa lennoissa. Mitä tulee Jet sininen, se käyttää kestävää lentopolttoainetta keskuksessaan Los Angelesin kansainvälisellä lentokentällä. Se toimii World Energyn ja World Fuel Servicesin kanssaINT
saada kestävää lentopolttoainetta.

"Perimmäisenä tavoitteemme on saavuttaa ilmastoneutraali lentoliikenne vuoteen 2050 mennessä. Tämän tavoitteen toteuttaminen edellyttää useiden tärkeiden uusien teknologisten edistysaskeleiden saumatonta integrointia, joista yksi on vetykäyttöiset lentokoneet", sanoo Axel Krein, toiminnanjohtaja Clean Sky 2 -yhteisyritys.

Airport Hubsista vetykeskuksiin

Inflaation vähentämislain tarjoamien tuotantoveron hyvitysten lisäksi vuosi sitten hyväksytty kahden puolueen infrastruktuurilaki sisältää jopa 7 miljardia dollaria 6–10 alueelliset vetykeskukset kautta maan. Tavoitteena on luoda vedyntuottajien ja teollisten kuluttajien verkosto, jossa on toisiinsa yhdistetty infrastruktuuri puhtaan vedyn käytön nopeuttamiseksi – osa Valkoisen talon suunnitelmaa saavuttaa nettonollatavoitteet vuoteen 2050 mennessä.

Keskusyksiköt haluavat esimerkiksi optimoida kunkin alueen vahvuuden, joka koostuu niiden luonnonvaroista ja teollisesta perustasta. Jotkut alueet ovat runsaasti maakaasua, kun taas toisilla on paljon aurinko- ja tuulienergiapotentiaalia. Samalla yritysten on oltava valmiita ostamaan syntyvää vetyä. Kriittinen tavoite: vanhan infrastruktuurin muuntaminen ja uusien putkistojen rakentaminen.

"Sääntely-ympäristö on avainasemassa", Thomas Green, energiaosaston vetypolttokennoteknologiatoimiston stipendiaatti, sanoi ohjelman aikana. "Meidän on alennettava esteitä ja varmistettava, että sidosryhmät ovat sitoutuneita, samalla kun taataan mahdollisimman suuri ympäristöuskollisuus."

Nykyään 99 % vedystä syntyy reaktioissa, joissa on hiiltä ja maakaasua, jota pidetään "harmaana vetynä", joka ei rajoita CO2-päästöjä. Tavoitteena on tuottaa vetyä vähähiilisestä energialähteestä – vihreästä vedystä – ja laajentaa sen käyttöä kuljetus- ja sähköntuotantosektoreilla. Sen Vetytalouden näkymät, Bloombergin uusi energiarahoitus sanoo, että se voisi täyttää 24 prosenttia maailman energiantarpeesta vuoteen 2050 mennessä ja samalla vähentää hiilidioksidipäästöjä 2 prosenttia.

Jotta tämä tapahtuisi, vihreän vedyn hinnan on laskettava. Energiavirasto ottaa vastaan "Earthshot" lanseerattiin kesäkuussa 2021. Se pyrkii alentamaan puhtaan vedyn kustannuksia 80 % 1 dollariin kilolta 1 vuosikymmenessä. Tällä hetkellä uusiutuvan energian vety maksaa noin 5 dollaria kilolta. Jos ohjelma onnistuu ja hinta laskee, potentiaalilla ei ole rajoja: teräksen valmistus, puhdas ammoniakki, energian varastointi ja raskaat kuorma-autot, virasto sanoo.

Rakettipolttoaineen tarjoaminen

National Gridin Judson sanoo, että hänen laitoksensa olisi vetypolttoaineen yritysostaja. Se auttaisi tasapainottamaan tarjontaa ja kysyntää, mikä hyödyttäisi sähköasiakkaita. Hän sanoo, että orgaanisesta jätteestä saatua vetyä ja uusiutuvaa maakaasua voitaisiin sekoittaa ja käyttää kaasuturbiineja nykyisten johtojen ja sähköasemien avulla.

Vetyä voidaan käyttää polttokennoissa sähkön tuottamiseen - kemiallinen prosessi, joka erottaa vedyn hapesta. Ei päästöjä, vain vesihöyryä. Miten? Esimerkiksi akkuvarastoitu aurinkosähkö johdetaan elektrolysaattorin läpi puhtaan vetykaasun tuottamiseksi. Vaikka aurinkoenergiakustannukset ovat pudonneet 85 % 10 vuodessa, painopiste on nyt mittakaavaetujen saavuttamisessa elektrolyysilaitteiden osalta.

Vaikka vetyä voidaan ruiskuttaa suoraan olemassa oleviin maakaasuturbiineihin tai sitä kuljettaviin putkiin, sekoitusaste on vain 20 %. The Intermountain Power Project Utahissa on muuntamassa hiilivoimalaa yhdistetyn kierron maakaasulaitokseksi, luoden puhdasta vihreää vetyä ja siirtäen sen Los Angelesiin.

Eri puolilla maata on asennettu 550 megawattia polttokennoja, sanoo Connor Dolan, Fuel Cell & Hydrogen Energy Associationin ulkoasioiden varapuheenjohtaja. Käyttäjät ovat kriittisiä tiedekuntia, joilla ei ole varaa menettää virtaa milloin tahansa: datakeskukset ja sairaalat. MicrosoftMSFT
Corp. haluaa käyttää uudet datakeskuksensa vedyllä. Kustannukset ovat korkeat, mutta hinnat laskevat.

Vetykeskiöt ovat välttämättömiä mittakaavaetujen saavuttamiseksi. "Tämä auttaa saavuttamaan kustannuspariteetin ja edistämään käyttöönottoa", Dolan sanoo webinaarin aikana. "Näemme vetyä vietäväksi Yhdysvalloista. Näemme valtavan määrän kotimaista tuotantoa, ja meillä saattaa olla ylimääräistä toimitusta ympäri maailmaa."

Lentokoneet, junat ja autot tulevat. Honda, Hyundai ja Toyota luovat polttokennokäyttöisiä autoja, kun taas FedEx ExpressEXPR
ajaa vetykäyttöistä jakeluautoa New Yorkin osavaltiossa, jonka toimintasäde on 240 kilometriä. Mutta yli 20,000 XNUMX vetykäyttöistä trukkia on jo täällä ja Walmartin kaltaisten yritysten käytössä.WMT
ja kohdeTGT
.

Pohjatyöt on luotu ja julkiset politiikat ovat paikoillaan, mikä tarjoaa rakettipolttoainetta nousevalle vetykäyttöiselle taloudelle.

Kirjoittaja myös:

Sähkösuihkukoneet ovat tulossa

Green Hydrogen on askeleen lähempänä

Sähköautot vai vetykäyttöiset autot?