De ce hidrogenul roz produs folosind energia nucleară poate avea un rol important

De la Tesla Elon Musk către Președintele Comisiei Europene Ursula von der Leyen În ultimii câțiva ani, multe nume cunoscute au vorbit despre rolul pe care hidrogenul îl poate juca – sau nu – în trecerea planetei către un viitor mai durabil.

Musk are exprimat scepticism despre utilitatea hidrogenului, dar mulți cred că ar putea ajuta la reducerea emisiilor într-un număr de sectoare, inclusiv transportul și industria grea.   

În timp ce există o discuție majoră despre hidrogen și importanța acestuia ca instrument în asigurarea unui viitor cu emisii scăzute de carbon - un subiect care a fost generat multa dezbatere în ultimele luni — marea majoritate a producției sale se bazează încă pe combustibili fosili.

Într-adevăr, conform a Raport de urmărire din septembrie 2022 de la Agenția Internațională pentru Energie, producția de hidrogen cu emisii scăzute în 2021 a reprezentat mai puțin de 1% din producția globală de hidrogen.

Dacă va avea vreun rol în tranziția energetică planificată, atunci generarea de hidrogen trebuie să se schimbe într-un mod destul de mare.   

„Primul lucru de spus este că hidrogenul nu există cu adevărat în mod natural, așa că trebuie produs”, a spus Rachael Rothman, co-director al Centrului Grantham pentru Viituri Durabile de la Universitatea din Sheffield.

„Are un mare potențial să ne ajute să decarbonizăm în viitor, dar trebuie să găsim modalități cu emisii scăzute de carbon de a-l produce în primul rând”, a spus ea, adăugând că diferite metode de producție au fost „notate cu culori diferite”.

„Aproximativ 95% din hidrogenul nostru de astăzi provine din reformarea metanului cu abur și are o amprentă mare de carbon asociată, iar acesta este ceea ce se numește hidrogen „gri””, a spus Rothman pentru CNBC.

Hidrogenul gri este, potrivit companiei energetice National Grid, „creat din gaz natural sau metan”. Se spune că gazele cu efect de seră asociate procesului nu sunt capturate, de unde amprenta de carbon la care se referă Rothman.

Dominanța unei astfel de metode este în mod clar în contradicție cu golurile net-zero. Drept urmare, o serie de surse, sisteme și culori de hidrogen sunt acum prezentate ca alternative.

Acestea includ hidrogenul verde, care se referă la hidrogenul produs folosind surse regenerabile și electroliză, cu un curent electric împărțirea apei în oxigen și hidrogen.

Hidrogenul albastru, pe de altă parte, indică utilizarea gazelor naturale - un combustibil fosil - și utilizarea și stocarea captării carbonului. A existat o dezbatere încărcată în jurul rolului pe care l-ar putea juca hidrogenul albastru în decarbonizarea societății.

Alături de albastru și verde, o altă culoare care atrage atenția este rozul. Ca și hidrogenul verde, procesul său încorporează electroliza, dar există o diferență cheie: roz folosește nucleare.

„Dacă împărțiți... apă, obțineți hidrogen și oxigen”, a spus Rothman. „Dar împărțirea apei necesită energie, așa că ceea ce este vorba despre hidrogenul roz este împărțirea apei folosind energia care a venit din nuclear.”

Aceasta înseamnă că „întregul sistem are emisii scăzute de carbon, pentru că… nu există carbon în apă… dar, de asemenea, sursa de energie este, de asemenea, foarte scăzută de carbon, deoarece este nucleară”.

Alături de electroliză, Rothman a remarcat că nuclearul ar putea fi folosit și cu ceva numit ciclu termochimic.

Aceasta, a explicat ea, a valorificat temperaturi foarte ridicate pentru a împărți apa în oxigen și hidrogen. 

Hidrogenul roz are deja niște susținători potențial semnificativi. Printre acestea se numără EDF Energy, care a lansat ideea de a produce hidrogen la Sizewell C, o centrală nucleară de 3.2 gigawați planificată pentru Marea Britanie.

„La Sizewell C, explorăm modul în care putem produce și utiliza hidrogen în mai multe moduri”, a declarat site-ul firmei spune. „În primul rând, ar putea ajuta la reducerea emisiilor în timpul construcției centralei electrice.”

„În al doilea rând, odată ce Sizewell C este operațional, sperăm să folosim o parte din căldura pe care o generează (împreună cu electricitatea) pentru a face hidrogenul mai eficient”, adaugă acesta.

EDF Energy, care face parte din multinațională Grupul EDF, a spus într-un comunicat trimis la CNBC: „Hidrogenul produs din energia nucleară poate juca un rol substanțial în tranziția energetică.”

De asemenea, compania a recunoscut că există provocări cu care se confruntă sectorul și dezvoltarea acestuia.

„Hidrogenul este în prezent un combustibil relativ scump și, prin urmare, provocarea cheie pentru hidrogenul electrolitic cu emisii scăzute de carbon, indiferent dacă este produs din energie regenerabilă sau nucleară, este reducerea costurilor de producție”, se arată în comunicat.

Acest lucru avea nevoie de „politici de sprijin care să încurajeze investițiile în proiecte timpurii de producție de hidrogen și să încurajeze utilizatorii să treacă de la combustibilii fosili la hidrogen cu emisii scăzute de carbon”.

„Creșterea pieței pentru hidrogen cu emisii scăzute de carbon va oferi economii de scară și „învățare prin practică”, ceea ce va ajuta la reducerea costurilor de producție.”

Deși există entuziasm cu privire la rolul pe care l-ar putea juca nuclearul în producția de hidrogen și în tranziția energetică mai largă – AIE, de exemplu, spune că energia nucleară are „un potențial semnificativ de a contribui la decarbonizarea sectorului energetic” – este de la sine înțeles că nu este favorizată de toți. .

Printre critici se numără Greenpeace. „Energia nucleară este prezentată ca o soluție la problemele noastre energetice, dar în realitate este complexă și extrem de costisitoare de construit”, spune organizația de mediu. „De asemenea, creează cantități uriașe de deșeuri periculoase.”

Un viitor multicolor?

În timpul interviului ei cu CNBC, Rothman de la Universitatea Sheffield a vorbit despre imaginea de ansamblu și despre rolul pe care l-ar putea juca diferitele tipuri de hidrogen. Am putea vedea vreodată un moment în care nivelul hidrogenului albastru și gri scade la zero?

„Depinde cât de lungă perioadă de timp te uiți”, a spus ea, adăugând că „într-o lume ideală, acestea vor scădea în cele din urmă foarte jos”.

„În cele din urmă, în mod ideal, scăpăm de tot hidrogenul nostru gri, deoarece hidrogenul gri are o amprentă mare de carbon și trebuie să scăpăm de el”, a spus Rothman.

„Pe măsură ce îmbunătățim captarea și stocarea carbonului, este posibil să existe un spațiu pentru hidrogenul albastru și acesta nu a fost încă evaluat, în funcție de … evoluțiile de acolo.”

„Rozul și verdele pe care știm că trebuie să existe un spațiu pentru că de acolo obțineți cu adevărat [hidrogen] cu conținut scăzut de carbon și știm că ar trebui să fie, este posibil să ajungeți acolo.”

Fiona Rayment, om de știință șef la Laboratorul Național Nuclear al Regatului Unit – care, la fel ca EDF Energy, este membru al asociației comerciale Hydrogen UK – a insistat asupra importanței de a avea o serie de opțiuni disponibile în anii următori.

„Provocarea zero net nu poate fi subestimată; va trebui să îmbrățișăm toate sursele de generare de hidrogen cu emisii scăzute de carbon pentru a înlocui dependența noastră de combustibilii fosili”, a spus ea pentru CNBC.

Deși s-a vorbit mult despre utilizarea culorilor pentru a diferenția diferitele metode de producere a hidrogenului, există, de asemenea, o discuție vie despre dacă un astfel de sistem de clasificare ar trebui să existe.

„Ceea ce vrem este hidrogen cu conținut scăzut de carbon”, a spus Rothman. „Știu că există multă confuzie cu privire la diferitele culori și i-am auzit pe unii spunând... „de ce avem chiar culorile, de ce nu avem doar hidrogen și hidrogen cu conținut scăzut de carbon?””

„Și, în cele din urmă, bitul cu emisii scăzute de carbon este important, iar atât roz, cât și verde ar face asta.”