Turkusowy wodór może pomóc zwiększyć ilość energii wodorowej na rynku w chwili, gdy produkcja zielonego wodoru jest niewystarczająca. Nowa technologia znajduje się gdzieś pomiędzy produkcją zielonego i niebieskiego wodoru.
Wyzwanie wodorowe
Jednym z głównych argumentów przemawiających za produkcją wodoru jest fakt, że spala się on nie powodując emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Okazuje się jednak, że dominujące obecnie metody jego produkcji nie są bezemisyjne, ponieważ wykorzystują paliwa kopalne, w tym reforming parowy. (Reforming parowy to proces produkcji wodoru z metanu i pary wodnej).
Jak wiadomo, wodór da się wyprodukować bez węgla. Robi się to wykorzystując nadmiar energii wiatrowej i słonecznej do ekstrakcji gazu z wody za pomocą elektrolizy. Ta technologia jest dobrze rozwinięta. Jednak w 2019 roku wyprodukowano w ten sposób zaledwie 0,1% światowego wodoru. Chociaż rok 2020 przyniósł rekordowy wzrost ogłoszonych zdolności produkcyjnych, to zielony wodór wciąż produkuje się na małą skalę. Zwróciliśmy na to uwagę jeszcze w lutym, przy okazji omówienia raportu Globalna Perspektywa Energetyczna (McKinsey & Company).
Potrzeba wzrostu produkcji wodoru
Wykorzystanie bezemisyjnego „zielonego” wodoru jako paliwa przyszłości dla energetyki, transportu długodystansowego i przemysłu jest obiecującą wizją. Dlatego obecnie dąży się do obniżenia jego kosztów produkcji. Jednak pomimo postępów rynek wodoru wciąż potrzebuje znacznego wzrostu, aby odegrać kluczową rolę w dążeniu do zerowej emisji netto.
Dopóki elektroliza zasilana OZE nie będzie gotowa, by sprostać wyzwaniu, potrzebne jest wsparcie innych metod. Chodzi o to, by zwiększyć produkcję wodoru na wymaganą skalę.
W związku z tą pilną potrzebą Komisja Europejska zachęca nie tylko do zielonych, ale także do niebieskich metod produkcji wodoru. Niebieski wodór łączy tradycyjną syntezę paliw kopalnych z technologią wychwytywania dwutlenku węgla, aby odfiltrować go zanim trafi do atmosfery.
Nowa technologia: turkusowy wodór
Nowatorska alternatywa, określana jako turkusowa produkcja wodoru, może pomóc w pokryciu zapotrzebowania rynku na wodór. Jest ona interesująca ze względu na sposób syntezy. pod wieloma względami znajduje się gdzieś pomiędzy produkcją zielonego i niebieskiego wodoru. Może więc to być rozwiązanie środkowe, optymalne, najbardziej adekwatne w obecnej sytuacji.
Turkusowy wodór i jego zalety
Podobnie jak szary i niebieski wodór, turkusowy wodór również wykorzystuje główny składnik gazu ziemnego, metan, jako surowiec. Jednak w tym przypadku proces jest napędzany przez ciepło wytwarzane przez energię elektryczną, a nie przez spalanie paliw kopalnych. Jeśli cała wykorzystywana energia elektryczna byłaby pozyskiwana z odnawialnych źródeł, to cały proces byłby zasadniczo neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla. Co więcej, mógłby być nie tylko bezemisyjny, ale nawet ujemny. Wystarczyłoby tylko żeby surowcem był biometan, a nie metan kopalny (gaz ziemny).
Podobnie jak niebieski i szary wodór, piroliza metanu wytwarza wodór i węgiel jako produkty wyjściowe. Ale w przeciwieństwie do parowego reformingu metanu, w turkusowej produkcji oddzielony węgiel występuje w postaci stałej (a nie CO2). Dzięki temu nie ma konieczności wychwytywania i magazynowania dwutlenku węgla. Co więcej, powstały w procesie produkt uboczny (węgiel) to surowiec krytyczny. Można go wykorzystać w innych zastosowaniach, takich jak polepszacz gleby albo produkcja np. opon samochodowych, powłok, tworzyw sztucznych, akumulatorów.
Rozszczepianie metanu nie jest koncepcją nową, a w Ameryce Północnej działa już kilka zakładów na skalę komercyjną. Ponadto kraje europejskie, a także Rosja i Australia również pracują nad skalowaniem tej technologii.
Źródła:
https://spectra.mhi.com/achieving-net-zero-what-is-turquoise-hydrogen
https://fsr.eui.eu/between-green-and-blue-a-debate-on-turquoise-hydrogen/
https://www.ewe.com/en/ewe-group/shaping-the-future/hydrogen/the-colours-of-hydrogen