グリーン水素は、炭素を排出せずにエネルギーを貯蔵および使用する方法を提供するため、エネルギー転換の大きな期待の 1 つです。このタイプの水素は、と呼ばれるプロセスを通じて生成されます。 水の電気分解、太陽光や風力などの再生可能エネルギーによって生成された電気を使用して水素と酸素を分離します。その利点にもかかわらず、グリーン水素は、真の代替品としての可能性を評価するために認識しなければならない一連の課題に直面しています。 化石燃料.
この記事では、この技術が実際に何を提供するのかを完全に理解するために、グリーン水素の開発に影響を与える主要な問題と、その特徴、利点、欠点を検討します。
グリーン水素の製造
水素は通常、自然界では単独で存在することはなく、通常は水などの他の分子と結合しています。電気分解では、電流を流して水分子 (H2O)を水素(H)に2）と酸素（O2）。このプロセスは、使用される電力が太陽エネルギーや風力エネルギーなどのクリーンな資源から来ている場合にのみ持続可能です。したがって、この技術によって生成された水素は次のように呼ばれます。 グリーン水素.
対照的に、現在生産されている水素のほとんどは、 化石燃料、天然ガスや石油など。灰色水素として知られるこのタイプは、化学産業や製油所で広く使用されています。しかし、その製造では大量の二酸化炭素（CO2）が発生します。2）、環境の観点からは持続不可能になります。
グリーン水素の製造は大きく進歩しましたが、まだ比較的新しい技術であり、拡張性には程遠いです。世界で使用されている水素の 99% は依然として化石原料に由来しており、その結果、年間 900 億トンの COXNUMX が世界的に排出されています。2.
エネルギー貯蔵
グリーン水素の最も重要な特徴の 1 つは、その能力です。 エネルギーを蓄える。太陽光や風力などの再生可能エネルギーは、 点滅つまり、消費できる以上のエネルギーを生成する場合もあれば、十分なエネルギーを生成しない場合もあります。
水素はアキュムレータとして機能することでこの問題を解決できます。再生可能電力が余れば、電気分解により水素を製造することができます。その後、この水素はエンジンや機械の燃料として、さらには工業プロセスの原料としても使用されます。このように、グリーン水素は余剰の再生可能エネルギーを貯蔵し、再生可能資源が不足しているときにそれを使用するのに役立ちます。
グリーン水素は、エネルギー蓄積器として機能するだけでなく、使用時に温室効果ガスを排出しないため、 脱炭素化 産業、運輸、エネルギー部門の。
グリーン水素の問題
グリーン水素の主な欠点は、製造コストが高いことです。水素は宇宙で最も豊富な元素ですが、電気分解に必要なエネルギー消費のため、水から水素を得るプロセスは高価です。再生可能エネルギーからの電力を使用しても、コストは依然として高いままです。
グリーン水素が直面するもう 1 つの問題は、 エネルギー効率が低い 現在の生産方法と輸送方法。研究によると、グリーン水素の製造プロセスで使用されるエネルギーの約 80% が失われます。このエネルギー効率の低さは、大規模な導入にとって大きな障壁となっています。
さらに、水素の輸送と貯蔵も複雑です。このガスには、 エネルギー密度が低い 他の燃料と比較すると、同じ量のエネルギーを貯蔵および輸送するには、はるかに大きなタンクとパイプラインが必要になることを意味します。また、可燃性が高いため、安全上のリスクが高まります。
もう 1 つの重要な課題は、次のようなリスクです。 脱出。水素分子は非常に小さく、メタンや天然ガスに含まれる分子よりもはるかに小さいため、閉じ込めるのがより困難になります。水素が大気中に漏洩すると、メタンやその他の大気中の化合物のレベルに影響を与える可能性があるため、温室効果ガスと同様に気候に影響を与える可能性があります。
水素を製造するにはどれくらいの費用がかかりますか?
グリーン水素の拡大に対する最も顕著な障壁の 3,23 つは、そのコストです。最近の研究では、再生可能エネルギー源を使用した場合、電気分解によるグリーン水素の生産は 2,5 キログラムあたり XNUMX ユーロの収益が得られると推定しています。一部の楽観的な予測では、数年後にはコストが XNUMX キログラムあたり XNUMX ユーロに削減される可能性があると示唆されています。
ただし、これらの数字は電気料金や電解槽のコストなどのいくつかの要因に大きく依存しており、現時点では依然としてかなりの金額となっています。現在、緑色の水素の製造は灰色または青色の水素の製造よりもはるかに高価であるため、多くの業界がこれらの代替手段を選択し続けています。
El 灰色の水素 これは最も一般的で安価ですが、その製造には化石燃料の燃焼が含まれるため、環境的に持続不可能な選択肢となっています。一方、 青い水素、天然ガスから得られますが、CO を捕捉して貯蔵します。2 排出量を削減する選択肢ではありますが、それでもグリーン水素よりも持続可能性は劣ります。
利点
グリーン水素にはいくつかの種類があります ventajas 電化が難しい分野を脱炭素化するための非常に魅力的な代替手段となる鍵は次のとおりです。
- 排出削減: その製造および使用により、汚染物質や温室効果ガスが排出されません。再生可能エネルギーから得られる完全にクリーンな燃料です。
- エネルギー貯蔵: 再生可能資源からの余剰エネルギーを貯蔵し、需要が必要なときに放出して、再生可能エネルギーの容量を拡大するソリューションとして機能します。
- 幅広い用途: 輸送における燃料、エネルギー生成の仲介、化学産業の原材料として機能します。
- 産業部門の脱炭素化：航空輸送、海運、重工業などの分野は、水素だけが提供できる高エネルギー密度燃料に依存しています。
デメリット
グリーン水素には利点があるにもかかわらず、次のことも考慮する必要があります。 デメリット それは示す：
- 生産コストが高い: 電気分解プロセスは、特に灰色の水素に比べて依然として高価です。
- 輸送と保管の難しさ：水素を安全に保管および輸送するには特定のインフラが必要であり、追加コストがかかります。
- セキュリティリスク: 水素は可燃性が高く、適切に扱わないと輸送時に危険が生じる可能性があります。
- エネルギー効率が低い：グリーン水素の製造に投資されたエネルギーの大部分は、製造および輸送のプロセスで失われます。
要約すると、グリーン水素は、直接電化による明確な代替手段がない分野のエネルギー移行と脱炭素化にとって最も有望な技術の 1 つです。しかし、その成功は、生産コストの削減、効率の向上、保管と輸送に必要なインフラの開発に大きくかかっています。