Hidrogjeni rritet në tranzicionin e energjisë, por mund të jetë i mbishitur

Ajo që dinim më parë.

Aspektet e mëposhtme të hidrogjenit janë hulumtuar më parë.

Rystad Energy parashikoi dy vjet më parë se hidrogjeni i lëngshëm do të gjejë një vend në tryezën e vitit 2050, por do të zërë vetëm 7% të totalit të energjisë së pastër të nevojshme. Ky 7% është një vend me lëndë djegëse të pastër për aviacionin, anijet e oqeanit dhe industritë e çimentos dhe çelikut të vështirë për t'u ulur.

Hidrogjeni i lëngshëm ka dy avantazhe të mëdha: njëra, energjia përmbahet në një formë të dendur. Së dyti, digjet nga ajri në ujë pa emetim karboni.

Hidrogjeni është i përshtatshëm për prodhimin nga kompanitë e mëdha të naftës dhe gazit, sepse ato tashmë dinë të prodhojnë dhe shpërndajnë një gaz tjetër - gaz natyror - dhe kanë xhepa të thellë.

Ajo që ne dimë tani.

DNV në raportin e tyre vjetor¹ në fund të vitit 2022 vlerësohet se hidrogjeni i lëngshëm do të plotësojë vetëm 5% (jo 7%) të nevojave për energji të pastër deri në vitin 2050.

Siç ka shkruar Bloomberg Green, ka arsye pse hidrogjeni nuk është bërë ende i zakonshëm, si era dhe dielli. Njëra është kostoja: prodhimi i gjelbër me elektrolizë të ujit është i shtrenjtë dhe elektroliza është një teknologji joefikase.

Së dyti, hidrogjeni blu nuk është miqësor me klimën. Ndërsa është më i lirë se hidrogjeni jeshil, hidrogjeni blu kërkon energji për të prodhuar dhe zbërthyer metanin në hidrogjen plus CO2, dhe CO2 duhet të asgjësohet, zakonisht nga CCS (kapja dhe ruajtja e karbonit). Të dy skajet e zinxhirit të prodhimit të hidrogjenit pengojnë "të pastërt" në këtë alternativë hidrogjeni.

Tre, shumica e makinerive dhe industrive nuk janë përshtatur për të përdorur hidrogjen. Është një kosto shtesë për të montuar një makinë konvencionale për të djegur hidrogjen në vend të benzinës, ose për të përshtatur makineritë në një dyqan industrial për të djegur hidrogjen në vend të gazit natyror.

Hidrogjeni është një përshtatje e natyrshme për kompanitë e naftës dhe gazit për shkak të përvojës së tyre të madhe në gazin natyror, por edhe sepse ato bënë fitime të mëdha në vitin 2022 dhe mund të përballojnë rrezikun për sipërmarrje të reja.

Parashikime të zymta të kostos për hidrogjenin.

Një artikull i fundit ofron fragmente nga Perspektiva e Tranzicionit të Energjisë së DNV¹ 2023. Pikat kryesore janë:

· Arritja e 5% të kërkesës globale për energji të pastër deri në vitin 2050 do të kushtojë mbi 7 trilion dollarë për prodhim, duke përfshirë terminalet e rinj të amoniakut plus tubacionet.

· Shumica e hidrogjenit do të përdoret në prodhim.

· Hidrogjeni dhe amoniaku së bashku do të përbëjnë rreth gjysmën e karburanteve globale të transportit, një nga kategoritë e vështira për t'u ulur.

· Më shumë se 50% e tubacioneve globale të hidrogjenit do të ripërdoren nga tubacionet e gazit natyror.

· Amerika Latine dhe Lindja e Mesme dhe Afrika e Veriut do të bëhen eksportues të hidrogjenit ose amoniakut pasi kanë territore të mëdha në dispozicion për energjitë e rinovueshme si era dhe dielli për të prodhuar hidrogjen me elektrolizë.

· Në Evropë, vendet e mëdha si Gjermania, Franca dhe Spanja do të kenë objektiva 2030 prej 4-6.5 Gw të prodhimit vendas të hidrogjenit.

· Mbretëria e Bashkuar me rrjetin e saj të madh të tubacioneve të gazit do të jetë në gjendje të kalojë nga gazi natyror në hidrogjen.

· Planet e BE-së përfshijnë 6 Gw kapacitet elektrolizer deri në vitin 2024, duke arritur deri në 40 Gw deri në vitin 2030.

A po shitet hidrogjeni?

Pra, a po shitet hidrogjeni? Edhe pse karburanti i hidrogjenit krijon më shumë emocion sesa dielli ose era, 7% e parashikimit total të energjisë së pastër për hidrogjenin në vitin 2050 është një përqindje mjaft e vogël e totalit. Shtimi i kësaj kostoje të tepërta të parashikuara për të sjellë hidrogjenin në internet, e bën joshëse të pranosh se hidrogjeni po shitet si lëndë djegëse e pastër për vitin 2050.

Le të hedhim një vështrim në aktivitetet e hidrogjenit në disa vende, në disa prej të cilave përfshihet industria e naftës dhe gazit.

Planet e hidrogjenit në Bashkimin Evropian (BE) kundrejt SHBA

Prodhimi i përgjithshëm global i hidrogjenit tani është rreth 90 milionë tonë në vit. IEA (Agjencia Ndërkombëtare e Energjisë) parashikon që kjo do të duhet të rritet në 180 milionë tonë në vit deri në vitin 2030 për të arritur emetimet neto zero të karbonit deri në vitin 2050.

Pothuajse rreth 10 milionë tonë hidrogjen në vit që prodhohet tani në SHBA përdoret nga industria për rafinimin e naftës, trajtimin e metaleve, prodhimin e plehrave dhe përpunimin e ushqimeve.

Por shumica e prodhimit të sotëm, 99%, është hidrogjen blu që nuk është pa karbon, siç u përshkrua më parë. Hidrogjeni jeshil prodhohet nga elektroliza e ujit dhe është kryesisht pa karbon, nëse mundësohet nga energjia elektrike e rinovueshme.

BE-ja ka qenë e shpejtë për t'u përshtatur me elektrolizën për hidrogjenin e gjelbër, kryesisht pa karbon. Por BE-ja ka qenë e ngadaltë për t'iu përgjigjur investimeve masive të hidrogjenit të ofruara nga Akti i Zvogëlimit të Inflacionit të SHBA-së (IRA) i cili drejton 369 miliardë dollarë për programet e energjisë së gjelbër.

Në nivel global, thotë artikulli, vetëm 1% e projekteve të planifikuara të hidrogjenit, që arrijnë në 1 Tw (Terrawatt), kanë filluar ndërtimin. Rreth një e katërta e kësaj, 269 Gw (Gigavat) do të jenë online deri në vitin 2030. Rritja do të duket si një revolucion, pasi prodhimi i sotëm i hidrogjenit është vetëm 0.45 Gw.

Ai gjithashtu parashikon që kostoja e hidrogjenit të gjelbër do të bjerë nga 6-8 euro/kg sot në nën 3 euro/kg deri në vitin 2050.

Qendrat e hidrogjenit në SHBA

Si dhe avantazhet e zakonshme të përqendrimit të infrastrukturës, koncepti i qendrave të hidrogjenit është të kompensojë rrezikun dhe kostot e shkaktuara në transportimin e hidrogjenit, i cili është shumë i djegshëm, në distanca të mëdha.

Kongresi amerikan përvetësoi 8 miliardë dollarë nga Akti i Infrastrukturës i vitit 2021 për DOE (Departamenti i Energjisë) për të mbështetur të paktën katër projekte demonstruese që përfshijnë prodhuesit e hidrogjenit, përdoruesit fundorë dhe infrastrukturën që i lidh ata. DOE ka financuar tashmë 400 projekte mahnitëse në hidrogjen nga universitetet, laboratorët kombëtarë dhe industria dhe qendrat e reja do të mbështeten në këtë informacion.

Aplikimet për financim të plotë duhej në prill 2023. Katër aleanca private, si dhe shumë qeveri shtetërore aleate me industrinë dhe disa aleate me shtete të tjera, kanë aplikuar. Financimi fillestar i DOE nuk duhet të kalojë 1.25 miliardë dollarë për qendër, që është një shumë e madhe parash. Ata presin të zgjedhin 6-10 qendra rajonale me financim të kombinuar prej 6-7 miliardë dollarësh.

Një qendër quhet HyVelocity Hub me qendër përgjatë bregut të Gjirit të SHBA-së dhe organizuar nga Chevron
CLC
dhe disa partnerë të kompanive private duke përfshirë ExxonMobil
XOM
dhe Mitsubishi. Ata do të shfrytëzonin një rrjet prej 48 qendrash të prodhimit të hidrogjenit (më i madhi në botë) plus 1,000 milje tubacione të dedikuara hidrogjeni përgjatë brigjeve të Luizianës dhe Teksasit.

Një qëllim është të zgjidhet sfida e DOE, e quajtur Hidrogen Shot, për të prodhuar 1 kg hidrogjen duke emetuar më pak se 2 kg dioksid karboni. Një tjetër synim është ulja e kostos së hidrogjenit me 80% - në 1 $/kg brenda 10 viteve.

Programe të tilla si ato të mësipërme kanë tërhequr vëmendjen e industrisë në të gjithë SHBA-në Kreditë tatimore të ofruara nga IRA mund të gjenerojnë 100 miliardë dollarë në prodhimin e hidrogjenit të pastër – në krye të 8 miliardë dollarëve që Kongresi përvetësoi nga Akti i Infrastrukturës.

Qendrat e tjera të hidrogjenit që duhen parë janë përmbledhur shumë shkurt nga Reuters Events². Lista e tyre përfshin:

Trans Permian dhe Horizons Clean Hydrogen Hub: ka lidhje të fortë me naftën dhe gazin e Teksasit Perëndimor.

HyBuild Los Angeles

Projekti HyGrid

Qendra e hidrogjenit HALO: Shtetet e Arkansas, Luiziana dhe Oklahoma kanë një histori të gjatë të prodhimit dhe transportit të lëngjeve të naftës dhe gazit.

Qendra e avancuar e ruajtjes së energjisë së pastër

Rrjeti i Inovacionit të Hidrogjenit të Pastër Jugperëndimor

Qendra Juglindore e Hidrogjenit

Shumica e këtyre projekteve përfshijnë shoqëri energjetike ose projekte jofitimprurëse të sponsorizuara nga qyteti ose shteti dhe shumë prej tyre kanë ndërtuar mbështetje nga universiteti.

Thirrja e DOE për projekte mori 79 aplikime², por vetëm 33 prej tyre u ftuan të kalojnë në aplikime formale deri në prill 2023. Përzgjedhja përfundimtare e më pak se 10 qendrave do të jetë në gjysmën e dytë të 2023.

Është e qartë se palët e interesuara në të gjithë vendin kanë kapur vizionin e hidrogjenit. SHBA është angazhuar për një të ardhme hidrogjeni dhe dëshiron të udhëheqë botën në këtë tranzicion.

Në një artikull të ardhshëm, ne do të përshkruajmë aktivitetet e kompanive të veçanta të naftës dhe gazit në prodhimin e hidrogjenit.

Takeaways

Vizioni i hidrogjenit është ambicioz - sepse është i vështirë për t'u prodhuar, i rrezikshëm për t'u ruajtur dhe transportuar dhe i shtrenjtë.

Versioni me karbon të ulët të hidrogjenit quhet hidrogjen jeshil, i cili është i shtrenjtë, sepse është një proces joefikas i bazuar në elektrolizën e ujit. Në thelb i gjithë prodhimi aktual i hidrogjenit është hidrogjen blu, por ky ka disavantazhe të larta të karbonit në fillim dhe në fund të procesit të gjenerimit.

Por hidrogjeni nuk është një plumb argjendi. Industria e hidrogjenit mund të marrë një pjesë të madhe nga 5-7% emetimet e vështirë për t'u ulur të energjisë në botë deri në vitin 2050, por pjesa më e madhe e emetimeve totale mbetet ende: 93-95%.

Referencat.

1. DNV, Perspektiva e Tranzicionit të Energjisë 2022, Tetor 13, 2022.

2. Ngjarjet e Reuters: Shtetet e hidrogjenit të Amerikës, Hydrogen_Hubs_Whitepaper_5 Prill 2023.pd