Η νέα μέθοδος εξαγωγής υδρογόνου υψηλής καθαρότητας από αμμωνία μπορεί να αντιμετωπίσει ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στην αποθήκευση και μεταφορά του πράσινου υδρογόνου
Επιστήμονες του MIT ανακάλυψαν έναν νέο τρόπο εξαγωγής υδρογόνου υψηλής καθαρότητας από αμμωνία, χρησιμοποιώντας πολύ λιγότερη ενέργεια από τις προηγούμενες τεχνολογίες.
Η ανακάλυψη θα μπορούσε να αποτελέσει ένα κρίσιμο βήμα προς τη μείωση του ενεργειακού και οικολογικού αποτυπώματος του κλάδου του υδρογόνου, ο οποίος τροφοδοτεί ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών διαδικασιών και τεχνολογιών, από τις κυψέλες καυσίμου έως την κατασκευή τσιπ υπολογιστών.
Το πράσινο υδρογόνο έχει συχνά παρουσιαστεί ως λύση-«μαγικό ραβδί» για την απανθρακοποίηση τομέων που είναι δύσκολο να απανθρακοποιηθούν, όπως η ναυτιλία και η παραγωγή χάλυβα, καθώς το αέριο μπορεί να καεί σε υψηλές θερμοκρασίες όπως ο θερμικός άνθρακας, το βαρύ μαζούτ ή το φυσικό αέριο, αλλά όταν καίγεται αφήνει πίσω του μόνο υδρατμούς.
Το πρόβλημα είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου δεν είναι πράσινο, αλλά παράγεται με τη χρήση ορυκτών καυσίμων, ακυρώνοντας τη χρησιμότητά του ως εναλλακτικής λύσης καθαρής ενέργειας.
Επιπλέον, το πράσινο υδρογόνο αποτελεί συχνά μια δαπανηρή και αναποτελεσματική χρήση των ανανεώσιμων ενεργειακών πόρων, οι οποίοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν καταλληλότερα σε άλλες, πιο άμεσες εφαρμογές.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ανακάλυψη του MIT αποτελεί, στην πραγματικότητα, σημαντική ανακάλυψη - αντί να μειώνει το αποτύπωμα των αερίων του θερμοκηπίου του υδρογόνου καταναλώνοντας περισσότερη ανανεώσιμη ενέργεια, απλώς μειώνει την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται στον κύκλο ζωής του αερίου υδρογόνου.
Η αποθήκευση υγροποιημένου υδρογόνου σε αμμωνία για σκοπούς μεταφοράς δεν είναι κάτι καινούργιο
Όμως μέχρι τώρα, και αυτή η διαδικασία είχε τόσο σημαντικές αναποτελεσματικότητες, ώστε τα σχετικά πλεονεκτήματά της αποτελούσαν αντικείμενο σημαντικής συζήτησης στην επιστημονική κοινότητα.
Επιπλέον, σηματοδοτεί κρίσιμη πρόοδο προς την επίλυση ενός σημαντικού προβλήματος στην εφοδιαστική αλυσίδα του υδρογόνου, το οποίο έχει εμποδίσει το πράσινο υδρογόνο να καταστεί εμπορικά βιώσιμο.
«Ακόμη και αν το κόστος παραγωγής μειωθεί σύμφωνα με τις προβλέψεις, το κόστος αποθήκευσης και διανομής θα εμποδίσει το υδρογόνο να είναι ανταγωνιστικό ως προς το κόστος σε πολλούς τομείς», δήλωσε η Roxana Shafiee, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Center for the Environment του Harvard University, στην Harvard Gazette το 2024.
Η «διάσπαση» (cracking), ο παραδοσιακός τρόπος εξαγωγής υδρογόνου από την αμμωνία, «απαιτεί τεράστιες ποσότητες ενέργειας για την επίτευξη θερμοκρασιών υψηλότερων των 500 βαθμών Κελσίου, προκειμένου να επιτευχθούν υψηλοί ρυθμοί αντίδρασης και μετατροπής», σύμφωνα με πρόσφατη έκθεση του MIT News.
Όμως η νέα διαδικασία που προτείνουν οι ερευνητές του MIT χρησιμοποιεί νέες χημικές διεργασίες για να αλλάξει αυτή την εξίσωση.
«Θέλαμε να διερευνήσουμε εάν θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε ηλεκτρικές εισόδους για να οδηγήσουμε μια αντίδραση αφυδρογόνωσης που διαφορετικά θα ήταν δυσμενής και, ταυτόχρονα, να το κάνουμε με τρόπο που θα διαχώριζε το υδρογόνο από τον φορέα του υδρογόνου, ώστε να είναι πολύ καθαρό και να μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας σε μια κυψέλη καυσίμου ή σε άλλη εφαρμογή που απαιτεί ρεύμα υδρογόνου υψηλής καθαρότητας», λέει ο Yogesh Surendranath, κύριος συγγραφέας της μελέτης που αναφέρει αυτά τα ευρήματα. Η μελέτη δημοσιεύθηκε μόλις αυτή την εβδομάδα στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Nature.
Αυτή η ανακάλυψη πραγματοποιείται στο πλαίσιο μιας πρόσφατης αναζωπύρωσης του ενδιαφέροντος και των επενδύσεων στο υδρογόνο χαμηλών εκπομπών
Η μεταβαλλόμενη γεωπολιτική, οι εκρηκτικές προβλέψεις για τη ζήτηση ενέργειας που τροφοδοτούνται από την έκρηξη της τεχνητής νοημοσύνης και ο υψηλός βαθμός μεταβλητότητας στις ενεργειακές αγορές που προκύπτει από τους ταυτόχρονους πολέμους στην Ουκρανία και το Ιράν έχουν ωθήσει χώρες σε όλο τον κόσμο να επανεξετάσουν τις στρατηγικές τους για την ενεργειακή ασφάλεια.
Η λύση στην οποία καταλήγουν πολλές από αυτές τις χώρες είναι μια προσέγγιση «όλα τα παραπάνω» σε ένα διαφοροποιημένο και, ως εκ τούτου, πιο ανθεκτικό ενεργειακό μείγμα.
Η Κίνα, ο μεγαλύτερος παραγωγός υδρογόνου στον κόσμο, έθεσε ως στόχο να αυξήσει την παραγωγή υδρογόνου, και ιδιαίτερα πράσινου υδρογόνου, ταχύτερα από ό,τι είχε προγραμματιστεί προηγουμένως στο 15ο πενταετές της σχέδιο.
Η Εθνική Διοίκηση Ενέργειας της Κίνας (NEA) χαρακτήρισε πρόσφατα το υδρογόνο «στρατηγικό μοχλό» για την εθνική ενεργειακή αυτονομία και ανθεκτικότητα και, ως εκ τούτου, δεσμεύτηκε να επιταχύνει την εγχώρια ανάπτυξή του.
Οι ηγέτες στην Ευρώπη είναι επίσης πλέον αισιόδοξοι για την ανάπτυξη του κλάδου που προηγουμένως παρουσίαζε κάμψη.
Τον Απρίλιο, υπουργοί από την Αυστρία, τη Γερμανία, την Ολλανδία, την Πολωνία και την Ισπανία ζήτησαν από την Ευρωπαϊκή Ένωση να χαλαρώσει τους κανονισμούς παραγωγής, προκειμένου να ενθαρρύνει τις επενδύσεις στον κλάδο.
Ακόμη και η κυβέρνηση Trump έχει εκφράσει ανανεωμένο ενδιαφέρον για το υδρογόνο - νωρίτερα φέτος, το γραφείο του Trump έδωσε εντολή στο Υπουργείο Ενέργειας να διασώσει κόμβους υδρογόνου αξίας 5 δισεκατομμυρίων δολαρίων από την εποχή Biden, οι οποίοι προορίζονταν για κλείσιμο.
www.worldenergynews.gr
