Enerji Geçişinde Hidrojen Hızlanıyor, Ama Aşırı Satılmış Olabilir

Daha önce bildiklerimiz.

Hidrojenin aşağıdaki yönleri daha önce araştırılmıştır.

Rystad Energy, iki yıl önce sıvı hidrojenin 2050 tablosunda yer bulacağını ancak ihtiyaç duyulan toplam temiz enerjinin yalnızca %7'sini oluşturacağını tahmin etmişti. Bu %7, azaltılması zor havacılık, okyanus gemileri ve çimento ve çelik endüstrileri için temiz yakıt nişidir.

Sıvı hidrojenin iki büyük avantajı vardır: Birincisi, enerji yoğun bir biçimde bulunur. İkincisi, karbon emisyonu olmadan havadan suya yanar.

Hidrojen, büyük petrol ve gaz şirketlerinin üretimi için çok uygundur çünkü onlar zaten başka bir gazı - doğal gazı - nasıl üreteceklerini ve dağıtacaklarını biliyorlar ve derin cepleri var.

Şimdi bildiklerimiz.

Yıllık raporlarında DNV¹ 2022'nin sonunda, sıvı hidrojenin 5 yılına kadar temiz enerji ihtiyacının yalnızca %7'ini (%2050 ​​değil) karşılayacağı tahmin ediliyor.

Bloomberg Green'in yazdığı gibi, rüzgar ve güneş gibi hidrojenin henüz ana akım haline gelmemesinin nedenleri var. Biri maliyettir: Suyun elektroliziyle yeşil üretim pahalıdır ve elektroliz verimsiz bir teknolojidir.

İkincisi, mavi hidrojen iklim dostu değil. Yeşil hidrojenden daha ucuz olsa da, mavi hidrojen metanı üretmek ve hidrojen artı CO2'ye ayırmak için enerji gerektirir ve CO2'nin genellikle CCS (karbon yakalama ve depolama) tarafından bertaraf edilmesi gerekir. Hidrojen üretim zincirinin her iki ucu da bu hidrojen alternatifinde “temiz” olanı engeller.

Üç, çoğu makine ve endüstri hidrojen kullanacak şekilde uyarlanmamıştır. Geleneksel bir arabayı benzin yerine hidrojen yakacak şekilde donatmak veya endüstriyel bir mağazadaki makineleri doğal gaz yerine hidrojen yakacak şekilde uyarlamak ekstra bir maliyettir.

Hidrojen, doğal gazdaki engin deneyimleri ve aynı zamanda 2022'de muazzam karlar elde etmeleri ve yeni girişimlerde risk almayı göze alabilmeleri nedeniyle petrol ve gaz şirketleri için doğal bir uyumdur.

Hidrojen için kasvetli maliyet tahminleri.

Yakın tarihli bir makale, DNV'nin Enerji Geçiş Görünümünden alıntılar sunmaktadır.¹ 2023. Ana noktalar:

· 5 yılına kadar küresel temiz enerji talebinin %2050'ine ulaşmak, yeni amonyak terminalleri ve boru hatları dahil üretim için 7 trilyon dolardan fazlaya mal olacak.

· Hidrojenin çoğu imalatta kullanılacaktır.

· Hidrojen ve amonyak birlikte, azaltılması zor kategorilerden biri olan küresel denizcilik yakıtlarının yaklaşık yarısını oluşturacak.

· Küresel hidrojen boru hatlarının %50'den fazlası, doğal gaz boru hatlarından yeniden kullanılacaktır.

· Latin Amerika ve Orta Doğu ve Kuzey Afrika, elektroliz yoluyla hidrojen yapmak için rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerjiler için geniş alanlara sahip oldukları için hidrojen veya amonyak ihracatçıları haline gelecekler.

· Avrupa'da Almanya, Fransa ve İspanya gibi büyük ülkelerin 2030 hedefleri 4-6.5 Gw yerli hidrojen üretimi olacaktır.

· Geniş gaz boru hatları ağına sahip İngiltere, doğal gazdan hidrojene geçiş yapabilecektir.

· AB planları, 6 yılına kadar 2024 Gw elektrolizör kapasitesi ve 40 yılına kadar 2030 Gw'a kadar çıkmayı içermektedir.

Hidrojen aşırı satılıyor mu?

Peki hidrojen aşırı satılıyor mu? Hidrojen yakıtı güneş veya rüzgardan daha fazla heyecan yaratsa da, 7'de hidrojen için temiz enerji toplam tahmininin %2050'si toplamın oldukça küçük bir yüzdesidir. Buna ek olarak, hidrojeni çevrimiçi hale getirmek için tahmin edilen aşırı maliyetler, hidrojenin 2050 için sihirli bir temiz yakıt olarak aşırı satıldığını kabul etmeyi cazip kılıyor.

Bazıları petrol ve gaz endüstrisinin dahil olduğu birkaç ülkedeki hidrojen faaliyetlerine bir göz atalım.

ABD'ye karşı Avrupa Birliği'ndeki (AB) hidrojen planları

Toplam küresel hidrojen üretimi şu anda yılda yaklaşık 90 milyon tondur. IEA (Uluslararası Enerji Ajansı), 180 yılına kadar net sıfır karbon emisyonuna ulaşmak için bunun 2030 yılına kadar yılda 2050 milyon tona çıkması gerektiğini tahmin ediyor.

Şu anda ABD'de üretilen yılda yaklaşık 10 milyon ton hidrojenin neredeyse tamamı endüstri tarafından petrolü arıtmak, metalleri işlemek, gübre üretmek ve gıdaları işlemek için kullanılıyor.

Ancak bugünün üretiminin çoğu, %99'u, daha önce açıklandığı gibi karbonsuz olmayan mavi hidrojendir. Yeşil hidrojen, suyun elektrolizi ile üretilir ve yenilenebilir elektrikle çalıştırılırsa büyük ölçüde karbon içermez.

AB, büyük ölçüde karbon içermeyen yeşil hidrojen için elektrolize hızla uyum sağladı. Ancak AB, 369 milyar doları yeşil enerji programlarına yönlendiren ABD Enflasyon Azaltma Yasası (IRA) tarafından sağlanan devasa hidrojen yatırımlarına yanıt vermekte yavaş kaldı.

Makale, küresel olarak, planlanan 1 Tw (Terrawatt) tutarındaki hidrojen projelerinin yalnızca %1'inin inşasına başladığını söylüyor. Bunun yaklaşık dörtte biri, 269 Gw (Gigawatt) 2030 yılına kadar çevrimiçi olacak. Bugünün hidrojen üretimi sadece 0.45 Gw olduğundan, büyüme bir devrim gibi hissedilecek.

Ayrıca, yeşil hidrojenin maliyetinin bugün 6-8 Euro/kg'dan 3 yılına kadar 2050 Euro/kg'ın altına düşeceğini tahmin ediyor.

ABD'deki hidrojen merkezleri

Altyapı yoğunlaşmasının olağan avantajlarının yanı sıra, hidrojen merkezleri konsepti, oldukça yanıcı olan hidrojenin uzun mesafeler boyunca taşınması sırasında ortaya çıkan tehlike ve maliyetleri dengelemek içindir.

ABD Kongresi, hidrojen üreticilerini, son kullanıcıları ve bunları birbirine bağlayan altyapıyı içeren en az dört demonstrasyon projesini desteklemek için DOE'ye (Enerji Bakanlığı) 8 Altyapı Yasasından 2021 milyar dolar tahsis etti. DOE halihazırda Üniversiteler, ulusal laboratuvarlar ve endüstri tarafından hidrojenle ilgili göz kamaştırıcı 400 projeyi finanse etti ve yeni merkezler bu bilgilere dayanacak.

Tam finansman başvuruları Nisan 2023'te yapılacaktı. Dört özel ittifakın yanı sıra endüstri ile ittifak halinde olan ve bazıları diğer devletlerle ittifak halinde olan birçok eyalet hükümeti başvurdu. İlk DOE finansmanı, merkez başına 1.25 milyar doları aşmayacaktır ki bu çok büyük bir paradır. 6-10 milyar dolarlık birleşik finansmanla 6-7 bölgesel merkez seçmeyi bekliyorlar.

Bir hub denir HyVelocity Merkezi ABD Körfez Kıyısı boyunca merkezlenmiş ve Chevron tarafından organize edilmiş
CVX
ve ExxonMobil dahil olmak üzere birkaç özel şirket ortağı
XOM
ve Mitsubishi. 48 hidrojen üretim merkezi (dünyanın en büyüğü) artı Louisiana ve Teksas kıyıları boyunca 1,000 millik özel hidrojen boru hattından oluşan bir ağdan yararlanacaklardı.

Amaçlardan biri, DOE'nin Hidrojen Atışı adı verilen, 1 kg'dan daha az karbondioksit salarken 2 kg hidrojen yapma sorununu çözmektir. Diğer bir hedef ise, hidrojenin maliyetini %80 azaltarak 1 yıl içinde 10 $/kg'a düşürmektir.

Yukarıdakiler gibi programlar, ABD'deki endüstrinin dikkatini çekti IRA tarafından sunulan vergi kredileri, Kongre'nin Altyapı Yasası'ndan tahsis ettiği 100 milyar dolara ek olarak, 8 milyar dolarlık temiz hidrojen üretimi sağlayabilir.

İzlenmesi gereken diğer hidrojen merkezleri Reuters Events tarafından çok kısaca özetlenmiştir.². Onların listesi şunları içerir:

Trans Permiyen ve Horizons Temiz Hidrojen Merkezi: Batı Teksas petrol ve gazıyla güçlü bağlantıları var.

HyBuild Los Angeles

HyGrid Projesi

HALO Hidrojen Merkezi: Arkansas, Louisiana ve Oklahoma eyaletlerinin petrol ve gaz sıvıları üretme ve taşıma konusunda uzun bir geçmişi vardır.

Gelişmiş Temiz Enerji Depolama merkezi

Güneybatı Temiz Hidrojen İnovasyon Ağı

Güneydoğu Hidrojen Merkezi

Bu projelerin çoğu, enerji hizmetleri veya kar amacı gütmeyen şehir veya eyalet destekli projeleri içerir ve birçoğu üniversite desteği inşa etmiştir.

DOE'nin proje çağrısına 79 başvuru geldi², ancak bunlardan sadece 33'ü Nisan 2023'e kadar resmi başvurulara geçmek üzere davet edildi. 10'dan az merkezin nihai seçimi 2023'ün ikinci yarısında yapılacak.

Ülke çapındaki paydaşların hidrojen vizyonunu yakaladıkları açık. ABD bir hidrojen geleceği taahhüdünde bulundu ve bu geçişte dünyaya liderlik etmek istiyor.

Gelecekteki bir makalede, belirli petrol ve gaz şirketlerinin hidrojen üretimindeki faaliyetlerini anlatacağız.

Takeaways

Hidrojen vizyonu iddialı - çünkü üretilmesi zor, depolanması ve taşınması tehlikeli ve pahalı.

Hidrojenin düşük karbonlu versiyonu, suyun elektrolizine dayalı verimsiz bir süreç olduğu için pahalı olan yeşil hidrojen olarak adlandırılır. Esasen mevcut hidrojen üretiminin tamamı mavi hidrojendir ancak bu, üretim sürecinin başında ve sonunda yüksek karbon dezavantajlarına sahiptir.

Ancak hidrojen sihirli değnek değildir. Bir hidrojen endüstrisi, 5 yılına kadar dünya enerjisinin azaltılması zor olan %7-2050'lik emisyonlarından büyük bir pay alabilir, ancak toplam emisyonların en büyük kısmı hâlâ duruyor: %93-95.

Referanslar.

1.DNV, Enerji Dönüşümü Görünümü 2022, Ekim 13, 2022.

2. Reuters Etkinlikleri: Amerika Hidrojen Devletleri, Hydrogen_Hubs_Whitepaper_5 Nisan 2023.pd