Nükleer kullanılarak üretilen pembe hidrojenin neden büyük bir rolü olabilir?

Konum Tesla Elon Musk Avrupa Komisyonu Başkanına Ursula von der Leyen Geçtiğimiz birkaç yılda birçok yüksek profilli ismin, gezegenin daha sürdürülebilir bir geleceğe geçişinde hidrojenin oynayabileceği veya oynayamayacağı rolden bahsettiğine tanık olduk.

Musk vardır ifade şüpheciliği Hidrojenin kullanışlılığı konusunda pek çok kişi, bunun ulaşım ve ağır sanayi de dahil olmak üzere birçok sektörde emisyonların azaltılmasına yardımcı olabileceğini düşünüyor.   

Hidrojen ve onun düşük karbonlu bir geleceği güvence altına almada bir araç olarak önemi hakkında büyük bir söylenti varken, bu konu da yeni ortaya çıktı. çok tartışma son aylarda üretiminin büyük çoğunluğu hâlâ fosil yakıtlara dayanıyor.

Gerçekten de bir rivayete göre Eylül 2022 izleme raporu Uluslararası Enerji Ajansı'ndan alınan bilgiye göre, 2021'deki düşük emisyonlu hidrojen üretimi, küresel hidrojen üretiminin %1'inden azını oluşturuyordu.

Planlanan enerji geçişinde herhangi bir rol oynayacaksa, hidrojen üretiminin oldukça büyük bir şekilde değişmesi gerekiyor.   

Sheffield Üniversitesi Grantham Sürdürülebilir Gelecekler Merkezi'nin eş direktörü Rachael Rothman, "Söylenecek ilk şey, hidrojenin aslında doğal olarak mevcut olmadığı, dolayısıyla üretilmesi gerektiğidir" dedi.

"İleriye dönük olarak karbondan arındırmamıza yardımcı olacak çok fazla potansiyel var, ancak ilk etapta bunu üretmenin düşük karbonlu yollarını bulmamız gerekiyor" dedi ve farklı üretim yöntemlerinin "farklı renklerle ifade edildiğini" ekledi.

Rothman, CNBC'ye şöyle konuştu: "Bugünkü hidrojenimizin yaklaşık %95'i buhar metan reformasyonundan geliyor ve büyük bir karbon ayak izine sahip ve buna 'gri' hidrojen deniyor."

Enerji firmasına göre gri hidrojen Ulusal Grid, "doğal gazdan veya metandan yaratılmıştır." Süreçle ilişkili sera gazlarının olduğunu söylüyor yakalanmadı, dolayısıyla Rothman'ın bahsettiği karbon ayak izi.

Böyle bir yöntemin hakimiyeti net sıfır hedefleriyle açıkça çelişmektedir. Sonuç olarak, hidrojenin bir dizi kaynağı, sistemi ve rengi artık alternatif olarak öne sürülüyor.

Bunlar arasında, elektrik akımıyla yenilenebilir enerji kaynakları ve elektroliz kullanılarak üretilen hidrojeni ifade eden yeşil hidrojen de yer alıyor. suyu oksijen ve hidrojene ayırma.

Öte yandan mavi hidrojen, bir fosil yakıt olan doğal gazın kullanımını ve karbon yakalama kullanımını ve depolanmasını gösterir. Orada bir yüklü tartışma mavi hidrojenin toplumun karbonsuzlaştırılmasında oynayabileceği rol etrafında.

Mavi ve yeşilin yanı sıra dikkat çeken bir diğer renk ise pembedir. Yeşil hidrojen gibi, prosesi de elektrolizi içeriyor ancak önemli bir fark var: pembe nükleer kullanıyor.

Rothman, "Eğer suyu ayırırsanız, hidrojen ve oksijen elde edersiniz" dedi. "Fakat suyu bölmek enerji gerektirir; dolayısıyla pembe hidrojen, nükleerden gelen enerjiyi kullanarak suyu bölmekle ilgilidir."

Bu şu anlama geliyor: "Tüm sistem düşük karbonlu, çünkü... suda karbon yok... ama aynı zamanda enerji kaynağı da nükleer olduğundan çok düşük karbonlu."

Rothman, elektrolizin yanı sıra nükleerin termokimyasal döngü adı verilen bir şeyle de kullanılabileceğini belirtti.

Bunun, suyu oksijen ve hidrojene ayırmak için çok yüksek sıcaklıklardan yararlanıldığını açıkladı. 

Pembe hidrojenin halihazırda potansiyel olarak önemli bazı destekçileri var. Bunlar arasında Birleşik Krallık için planlanan 3.2 gigawatt'lık bir nükleer enerji santrali olan Sizewell C'de hidrojen üretme fikrini ortaya atan EDF Energy de yer alıyor.

"Sizewell C'de hidrojeni çeşitli şekillerde nasıl üretebileceğimizi ve kullanabileceğimizi araştırıyoruz" dedi. firmanın internet sitesinde yazıyor. "Öncelikle elektrik santralinin inşası sırasında emisyonların azaltılmasına yardımcı olabilir."

"İkinci olarak, Sizewell C faaliyete geçtiğinde, ürettiği ısının bir kısmını (elektrikle birlikte) hidrojeni daha verimli hale getirmek için kullanmayı umuyoruz" diye ekliyor.

Çok uluslu bir şirketin parçası olan EDF Enerji EDF Grubu, CNBC'ye gönderilen bir açıklamada şunları söyledi:: "Nükleer enerjiden üretilen hidrojen, enerji geçişinde önemli bir rol oynayabilir."

Şirket ayrıca sektörün ve sektörün gelişmesinin karşı karşıya olduğu zorluklar olduğunu da kabul etti.

"Hidrojen şu anda nispeten pahalı bir yakıttır ve bu nedenle, ister yenilenebilir ister nükleer enerjiden üretilsin, düşük karbonlu elektrolitik hidrojen için temel zorluk, üretim maliyetlerini düşürmektir" dedi.

Bunun için "erken hidrojen üretim projelerine yatırımı teşvik eden ve kullanıcıları fosil yakıtlardan düşük karbonlu hidrojene geçmeye teşvik eden destekleyici politikalar" gerekiyordu.

"Düşük karbonlu hidrojen pazarının büyümesi, ölçek ekonomileri ve "yaparak öğrenme" sağlayacak ve bu da üretim maliyetlerinin azaltılmasına yardımcı olacak."

Nükleerin hidrojen üretiminde ve daha geniş enerji geçişinde oynayabileceği rol konusunda heyecan olsa da (örneğin IEA, nükleer enerjinin "enerji sektörünün karbonsuzlaştırılmasına katkıda bulunma konusunda önemli bir potansiyele" sahip olduğunu söylüyor) herkes tarafından tercih edilmediğini söylemeye gerek yok. .

Eleştirmenler arasında Greenpeace de var. Çevre örgütü, "Nükleer enerji, enerji sorunlarımıza bir çözüm olarak lanse ediliyor, ancak gerçekte inşa edilmesi karmaşık ve son derece pahalı" diyor. “Aynı zamanda büyük miktarda tehlikeli atık yaratıyor.”

Çok renkli bir gelecek mi?

Sheffield Üniversitesi'nden Rothman, CNBC ile yaptığı röportajda büyük resimden ve farklı hidrojen türlerinin oynayabileceği rolden bahsetti. Mavi ve gri hidrojen seviyesinin sıfıra düştüğü bir zamanı görebilecek miyiz?

"Bu, ne kadar uzun bir zaman dilimine baktığınıza bağlı" dedi ve şunu ekledi: "İdeal bir dünyada eninde sonunda çok düşecekler."

Rothman, "Nihayetinde ideal olarak tüm gri hidrojenimizden kurtuluruz, çünkü gri hidrojenin büyük bir karbon ayak izi vardır ve bundan kurtulmamız gerekir" dedi.

"Karbon yakalama ve depolamayı geliştirdikçe, mavi hidrojen için bir alan oluşabilir ve bu, oradaki gelişmelere bağlı olarak henüz değerlendirilecek."

"Bildiğimiz pembe ve yeşil için bir alan olması gerekiyor çünkü burası gerçekten düşük karbonu [hidrojeni] elde ettiğiniz yer ve öyle olması gerektiğini de biliyoruz, oraya ulaşmak mümkün."

EDF Energy gibi Hydrogen UK ticaret birliğinin üyesi olan Birleşik Krallık Ulusal Nükleer Laboratuvarı'nın baş bilim adamı Fiona Rayment, önümüzdeki yıllarda mevcut çeşitli seçeneklere sahip olmanın önemini vurguladı.

“Net sıfırın zorluğu hafife alınamaz; Fosil yakıtlara olan bağımlılığımızı ortadan kaldırmak için tüm düşük karbonlu hidrojen üretimi kaynaklarını benimsememiz gerekecek” dedi.

Hidrojen üretiminin çeşitli yöntemlerini ayırt etmek için renklerin kullanılması hakkında çok fazla konuşma olsa da, böyle bir sınıflandırma sisteminin var olup olmadığı konusunda da canlı bir tartışma var.

Rothman, "İstediğimiz şey düşük karbonlu hidrojendir" dedi. "Ve çeşitli renklerle ilgili çok fazla kafa karışıklığı olduğunu biliyorum ve bazı insanların şöyle dediğini duydum: 'Neden renklerimiz var, neden sadece hidrojenimiz ve düşük karbonlu hidrojenimiz yok?'"

"Ve sonuçta önemli olan düşük karbonlu kısımdır ve hem pembe hem de yeşil bunu yapabilir."