グリーン水素:地球の排出量を削減し、ケアする代替手段

Dec 09, 2020

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ソース: iberdrola.com


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地球の脱炭素化は、世界中の国々が2050年に設定した目標の1つです。これを達成するために、水素のような元素の生産を脱炭素化し、緑色の水素を生み出し、現在、世界全体の2%以上を占めているので、鍵の一つです。2排出 量。これがどのように達成され、今後数十年でその影響がどうなるかを調べください。


私たちの生活様式は、機能するためにワットの増加量を必要とします。2019年末に発表された国際エネルギー機関(IEA)の最新の推計は、その世界のエネルギー需要は2040年までに25%から30%の間で増加し、石炭と石油に依存する経済において、より多くのCOを意味する2気候変動を悪化させる。しかし、地球の脱炭素化は、2050年に別の世界を示唆しています:よりアクセスしやすく、効率的で持続可能で、それによって駆動されますクリーンエネルギー緑の水素など。

グリーン水素とは何か、どのように得られるのか?

この技術は、電気分解と呼ばれる化学プロセスを通じて、普遍的で光性の高い反応性燃料である水素の生成。この方法では、水中の酸素から水素を分離するために電流を使用します。この電力が再生可能エネルギー源から得られた場合、我々はエネルギーを生産する二酸化炭素を排出することなく大気中に。

IEAが指摘しているように、この方法は、緑色の水素を得る8億3000万トンのCOを節約するだろう2このガスが化石燃料を使用して生産される場合、毎年放出されます。同様に、世界のすべての灰色の水素を交換するには、新しい再生可能エネルギーから3,000 TWh/年— 欧州の現在の需要に相当します。しかし、グリーン水素の発生可能性に関しては、いくつかの疑問があります。高い生産コスト。地球の脱炭素化が進み、その結果、再生可能エネルギーの生成が安くなるにつれて消滅する合理的な疑念。

 

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再生可能な源から電気分解によるグリーン水素の生成には、水分子(H)を分解する必要があります。2O)酸素中(O)2)と水素(H2).
1. 電気分解に使用される水
塩とミネラルを含む必要があります
電気を通すために。
2. 2つの電極を水に浸し、電源に接続し、直流を印加します。
3. 水素と酸素の解離は、電極がイオンに対して逆の電荷を引き付けるときに起こります。
4. 電気分解の間、電気の効果により酸化還元反応が起こる。
再生エネルギー
水素
酸素
陰極反応
4H++4e-➔ 2H2
アノディック反応
2H2O ➔ O2+4H++4e-
出典:米国エネルギー省とウッドマッケンジー省。

 


 

インフォグラフィックを参照してください: どのように緑の水素が得られますか?[PDF]外部リンクを開き、新しいウィンドウで開きます。

クリーンエネルギーとしての水素

水素は自然界で最も豊富な化学元素です。IEAが指摘したように、燃料としての水素の世界の需要は1975年以来3倍になり、2018年には年間7,000万トンに達しました。また、クリーンエネルギー源である水蒸気のみを放出する石炭や石油とは異なり、空気中に残留物を残さない。

水素は産業と長年の関係を持っています。このガスは、19世紀の初めから車、飛行船、宇宙船に燃料を供給するために使用されてきました。世界経済の脱炭素化は、延期できないプロセスであり、水素をより顕著に与えるだろう。また、2030年までに生産コストが50%下落すれば、世界水素評議会が予測したように、我々は間違いなく、我々は見ているだろう未来の燃料の一つ。

イベルドロラは、ヨーロッパで産業用のグリーン水素を生産する最大のプラントを立ち上げました。プエルトジャノ工場シウダーレアルでは、100MWの太陽光発電所、20MWhの貯蔵能力を有するリチウムイオン電池システム、世界最大級の電解水素製造システム(20MW)で構成されます。すべて100%再生可能なソースから。

この複合体の建設は、包括的な計画イベルドロラは、同盟でフェルティベリア,を計画する2027年まで18億ユーロの投資で800MWのグリーン水素を開発を選択すると、15,000トンのグリーン水素を生産する。

イノベーション・イニシアティブが実現すれば、ヨーロッパのグリーン水素の最前線にスペインを置くだろうそして、特に電気分解の分野で、この資源の生産と使用における技術的なベンチマークにしてください。

2021年には、最初のMWはすでにスペインにインストールされます。他の国でより多くのイニシアチブを完了する。その間に会社はサプライチェーンの発展をリードする他の産業グループとの提携を促進しながら、新しい電解機メーカーの実施を支援する。

この点に関して、イベルドロラは、世界最大の電解機メーカーであるノルウェーのNel社と契約を締結し、大規模な電解機の開発スペインでこの技術のサプライヤーのチェーンの作成を促進します。このプロジェクトでは、このユーティリティはバスクの会社Ingeteamと協力してイベリザー,なるが、なるがスペイン初の大量電解機メーカー。

イベリザーは2021年に稼働を開始し、サプライ2023年に200MWの電解機。この出力は、その日までにスペインで予定されている電解能力の50%以上を占める予定で、2番目のプロジェクトで使用され、イベルドロラとフェルティベリアの提携により、パロス・デ・ラ・フロンテーラ(Huelva)の工場に緑色の水素を生産します。この会社の産業プロジェクトは、ほぼの投資を伴います1億ユーロを作成します150人のための資格のある仕事。

 

グリーン水素のメリットとデメリット

このエネルギー源には、私たちが知っておかなければならない長所と短所があります。その最も重要な良い点のいくつかを見てみましょう:

  • 100% 持続可能な:グリーン水素汚染ガスを排出しない燃焼中または生産中のいずれか。

  • 可含:水素は貯蔵が容易で、それを可能にするその後使用されるその他の目的のため、および生産直後以外の場合。

  • リバ:緑色水素は、可能電気または合成ガスに変換国内、商業、産業、モビリティの目的で使用されます。

  • トランス:それは20%までの比率で天然ガスと混合し、通して移動することができます同じガス管とインフラ- この割合を増やすには、互換性を持つ既存のガスネットワークの異なる要素を変更する必要があります。

しかし、緑の水素もネガティブな側面それは念頭に置くべきです:

  • 高コスト:エネルギー再生可能なソースから、電気分解によって緑色の水素を生成する鍵である、結果的に水素をより高価にする、

  • 高エネルギー消費:水素全般の水素の生産、特に緑の水素より多くのエネルギーを必要とする他の燃料よりも。

  • 安全上の問題:水素は、揮発性と可燃性の高い要素そのため、漏れや爆発を防ぐため、広範な安全対策が必要です。

グリーン水素の影響

燃料としての水素は、米国、ロシア、中国、フランス、ドイツなどの国々で現実です。日本のような他の人々はさらに進み、これからの水素経済。以下では、今後どのような影響が及ぼすか説明します。

電気・飲料水発生器

これら2つの元素は、水素と酸素を燃料電池で一緒に反応させることによって得られる。このプロセスは非常に証明されています宇宙ミッションに有用な、例えば、乗組員に水と電気を持続可能な方法で提供することによって。

エネルギー貯蔵

圧縮水素タンクエネルギーを長期間貯蔵でき、リチウムイオン電池よりも軽量化が容易です。

輸送とモビリティ

水素の多様性重い輸送、航空および海上輸送のような脱炭素化することは非常に困難であるそれらの消費ニッチで使用することを可能にする。この分野では、欧州連合(EU)が推進し、旅客機への導入を目指すハイカロスやクライオプレーンなど、すでにいくつかのプロジェクトが進行中です。




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