Bejegyzések

Zöld energia: aktualitások és kitekintés

Partnereinkhez, a Seetru és Pressure Tech Ltd.-hez hasonlóan számunkra is kiemelten fontos a zöld átállás, környezetkímélő energiaforrások és megoldások támogatása. Tevékenységünkből és szaktudásunkból adódóan ezt elsősorban a H2-ipar, különösen a zöld-hidrogént használó projektek műszaki támogatásával tudjuk elősegíteni. De milyen a zöld energia helyzete Európában jelenleg, illetve mi várható 2030-ig? Spoiler: a morális érveken túl pénzügyileg is érdemes ebbe az ágazatba fektetni.

Uniós vállalások a zöld energia területén

Mint az ismeretes, az EU még 2018-ban fektette le a 2030-as energetikai céljait. A főbb kitűzések az volt, hogy 2030-ra a felhasznált energia 32%-át megújuló erőforrások kell, hogy szolgáltassák. 2021-ben még ambiciózusabb vállalásokat tettek a tagországok tovább növelték:

  • legalább 42.5%-os, de optimális célként a 45% elérése 2030-ra.
  • a közlekedési ágazatban 29%-os részarány elérése
  • a teljes energiafogyasztás 20%-os
  • az üvegházhatású gázok kibocsájtásának szintén 20%-os csökkentetést írták elő.

Jelen állás szerint

Az optimista vállalások fő motivációja az volt, hogy 2020-ban az EU túlteljesítette saját vállalásait, hiszen a megújulók részaránya már ekkor 22% volt. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) előrejelzése szerint 2030-ig egyenletes, évi 15%-os bővülés várható, hozzátéve, hogy 2026-ban még ennél is nagyobb arányú, akár 20% is lehet a zöld energia szektor növekedése.

A legmeredekebb növekedést Kínában várják, ahol a napenergia termelése akár 90-100%-kal is emelkedhet, míg a szélenergia esetében ez 50% körül alakulhat. A jelenlegi előrejelzések szerint ez utóbbi számot Európa is teljesíteni fogja.

Kevésbé dinamikus a növekedés a közlekedésben: itt a megújulók részaránya mindössze 11.2%, tehát gyakorlatilag stagnált a 2024-es évben. A 2030-as célt egyelőre Svédország közelíti meg a legjobban (26.4%), igaz, ez 2023-ban volt már 33.6% is. Hazánkban a közlekedésben felhasznált zöld energia aránya egyelőre 7.9%-os és gyakorlatilag 10 éve nem nőtt érdemben.

A zöld energia alakulása a közlekedési ágazatban, országonként
Forrás: Eurostat

Zöld hidrogén

Hogyan is segít a H2 ipar ezeknek a céloknak az elérésében?

A zöld hidrogén definíciója és hozzájárulása a zöld energiához valamint folyamatokhoz
A kép forrása: https://www.seetru.com/hydrogen/
  • Zöld hidrogén előállítással (tehát megújuló energiákkal végzett elektrolízissel)
  • Hidrogén-alapú energiatárolással
  • Vagy a zöld hidrogén folyamattechnikai hasznosításával

Ahhoz, hogy ezek a folyamatok szerves, megbízható és biztonságos részét képezzék a zöld energia iparnak, olyan eszközökre és technológiákra van szükség, melyeket elve a H2 különleges tulajdonságait figyelembe véve terveztek. Ezek, a teljesség igénye nélkül:

  • Üzemanyagcellák
  • Nyomásnövelők
  • Üzemanyagtöltő rendszerek
  • Elektrolizálók
  • Tároló- és szállítóegységek (tartályok, csővezetékek stb.)
  • Folyékony hidrogén alkalmazások
  • A vegyipar folyamattechnikai berendezései

A Scabex Kft. hozzájárulása a zöld energia elterjedéséhez

Azon felül, hogy folyamatosan keressük az új megoldásokat (lásd korábbi híreink), melyekkel vonzó piaci alternatívává tehetjük a megújuló energiaforrások, elsősorban a zöld H2 használatát, illetve partnereinkhez hasonlóan akár szponzorációkkal is segítjük az úttörő technológiák alkalmazását a közlekedésben, gyors válaszidővel és kiemelkedő technikai támogatással segítjük Önnek megtalálni a megfelelő hidrogén-kompatibilis szabályozót, bármilyen projektjéhez!

A borítókép forrása: Forbes

Zöld energiatárolás hidrogén elektrolízissel

Korábbi bejegyzéseinkben már sokat foglalkoztunk a H2 infrastruktúra fejlődésével, a terjedését segítő támogatásokkal és annak nehézségeivel. A mobilitás mellett ebben a rövid írásban egy olyan megoldásra hívjuk fel a figyelmet, mely a hidrogén elektrolízis ipari, építőipari alkalmazásokhoz nyújt fenntartható energiaellátási alternatívát.

Negatív töltések a pozitív eredményekért

A technológia, melyen az itt bemutatott megoldás alapszik nem más, mint az AEM, azaz az Anion Exchange Membrane, mely a hidrogén elektrolízis egy módja. Rendszerszinten vizsgálva a műszaki megoldást, az elektrolizáló bemenetei víz, valamint elektromos energia, kimenetén pedig H2 és O2 gázok jelennek meg (természetesen elszeparálva egymástól).

A pontos leíráshoz és megértéshez természetesen szükséges a kémiai reakciók, az egyes ionok potenciáljának pontos ismeret, valamint rendkívül fejlett anyagtani ismeretek, mivel a reakcióban részt vevő membrán, anód és katód mikroszerkezete és anyaga számos Phd. kutatásnak szolgált már témával, és még közel sem tekinthető konszolidált technológiának.

AEM hidrogén elektrolízis sematikus ábrája
A kép forrása: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2095495623006721

Üzemeltetői, folyamatmérnöki szemmel nézve azonban elég a főbb paramétereket ismerni:

  • Ennek a hidrogén elektrolízis technológiának a jelenlegi teljesítménysűrűsége mintegy 1.5-3.8 W/cm2
  • Üzemi hőmérséklete 40-90 °C, 1-30 bar nyomáson
  • Élettartama mintegy 2000 óra, a kutatások 10 000 órás élettartamot látnak reálisan megvalósíthatónak
  • A termelt hidrogén tisztasága „kétkilences”: 99.99%, de kutatások folynak a 99.9999% elérésére.

Mire jó a hidrogén-elektrolízis?

Zöld hidrogén alatt olyan H2 gázt értünk, melynek fejlesztéséhez megújuló energiát vettek igénybe. Olyan létesítmények esetén tehát, ahol ilyen energiaforrás (tipikusan napelempark, de lehet akár szél- vagy vízturbina is) rendelkezésre áll, a termelődő felesleget akkumulátoros, vagy kinetikus tárolás helyett hidrogén gázzá lehet alakítani, hogy az energiaszegény időszakokban abból – üzemanyagcella segítségével – elektromos teljesítményt lehessen előállítani.

Egy alternatív – s némileg egyszerűbb – felhasználási mód természetesen az, mikor a gáztermelés nem a helyszínen történik, ekkor akkumulátor-kapacitás helyett palackkötegekben nagynyomású gázt tárolnak, ezzel biztosítva a szünetmentes tápellátást egy üzem vagy épület számára.

Az Enapter cég H2 tápegysége Olaszországban
Az Enapter cég H2 tápegysége Olaszországban

Saját hidrogén-üzem otthonra?

A jó hír, hogy a hidrogén elektrolízis technológia az utóbbi években rohamos fejlődésen esett át. Már messze nem csak megawattos méretű ipari gázművekben találkozni vele, méretgazdaságossága elérte a jóval kisebb alkalmazásokat is.

Példának okáért a Chaengwattana Government Complex, Bangkokban egy olyan kormányzati irodakomplexum, mely 168 kW beépített napelem-teljesítményét részben hidrogén elektrolízis útján tárolja. Egy 24 kW-os elektrolizáló gondoskodik arról, hogy az épületegyüttes mintegy 150 kWh-ra elegendő H2 tárolói mindig fel legyenek töltve.

A felhasznált technológia méretei nem kiugróak, egy szerverszekrény, vagy ipari folyadékhűtő befoglaló méreteihez – és megjelenéséhez – hasonlóak, és joggal várhatjuk, hogy a jövőben, a hatékonyság növelésével akár háztartási szintre is eljusson a módszer.

Hidrogén elektrolízis kormányzati irodakomplexumban Thaiföldön
OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Elektrolizálók szekrény elrendezésben
A thaiföldi Chaengwattana Government Complex

Azonban a képlet nem ilyen egyszerű:

  • a hidrogén elektrolízis jelentős víz – ráadásul desztillált víz – felhasználással jár, illetve
  • a keletkező hidrogén tárolása sem triviális: helyigénye a nyomás növelésével csökkenthető, de ez további problémákhoz vezet.
  • a keletkező O2 gáz bizonyos ipari környezetben még hasznos is lehet, azonban tovább súlyosbítja az amúgy sem csekély tűzveszélyességet
  • végezetül minden segédberendezés (nyomásfokozók, desztilláció, a gázt szállító kompresszorok stb.) rontja a teljes folyamat energiamérlegét

Ennek alapján kijelenthető, hogy a technológia általános elterjedése még váratni fog magára: ipari alkalmazásoknál azonban máris reális alternatíva más energiatárolási módokkal szemben.

Az ön hidrogén-projektje

Ha Ön is gondolkodik hidrogén elektrolízis, vagy hidrogénalapú energiatárolás megvalósításában, szüksége lesz egy megbízható, pontos és üzembiztos nyomásszabályzóra, mely az üzemanyagcella táplálását és védelmét látja el. Partnerünk, a Pressure Tech szakértő a hidrogén-nyomásszabályzás területén, mi pedig állandó rendelkezésreállással és támogatással hozzuk el Önnek ezeket a piacvezető termékeket, csak lépjen kapcsolatba velünk!

A borítókép forrása: https://enapter.com/en/enapter-products-aem/