Hydrogenøkonomien vil snart være klar for start, inkludert fly og kraftverk

Har luftfartssektoren hodet i skyene? Faktisk jobber ekspertene hardt for å gjøre hydrogen til et bærekraftig flydrivstoff.

Gitt utvidelsen av produksjonsskattefradragene og midlene til regionale hydrogenknutepunkter, øker hydrogenbeholdningen. Mulighetene ligger i industriindustrien som er vanskelig å avkarbonisere eller ting som ikke raskt kan elektrifiseres. Det gjelder fly, tog, skip og langdistansebiler. Elektriske generatorer kan også kjøre på en blanding av hydrogen og naturgass.

"Vi ser teknologien komme og kostnadene falle. Prisen på naturgass er lavere enn dagens pris på hydrogen, sier Judith Judson, sjef for hydrogen ved National Grid, i et webinar arrangert av Our Energy Policy. "Men med skattefradrag går økonomien i riktig retning. Som vind og sol vil prisene gå ned. For å nå våre netto nullmål har hydrogen en rolle å spille. Målet vårt er å se grønt hydrogen produsert fra fornybar energi. Vi planlegger å eliminere fossilt brensel, men vi ønsker å gjøre det rimelig."

Grønt hydrogen-avledet bærekraftig flydrivstoff kan være en lang flytur, men det flyet vil ta av innen 15 til 25 år. Ta i betraktning Delta Airlines: Louisiana-baserte DG Fuels forsyner den med 385 millioner gallons med 75 %–85 % færre klimagassutslipp i livssyklusen enn vanlig jetdrivstoff.

Ulike former for fornybar energi utgjør bærekraftig flydrivstoff. Det inkluderer matavfall, animalsk avfall og kloakkslam, som lett blandes med jetdrivstoff. Det amerikanske energidepartementet sier at karbonavtrykket kan være 165 % mindre enn petroleumsbasert jetdrivstoff. En studie fra Clean Sky 2 og Fuel Cells & Hydrogen 2 sier at hydrogendrevne fly kan være klare for flyging allerede i 2035, selv om 2050 kan være mer gjennomførbart for lengre flyvninger.

Azul Airlines, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, United Airlines, Virgin Australia og Virgin Atlantic har allerede brukt biodrivstoff til kommersielle flyvninger. Når det gjelder Jetblå, bruker den bærekraftig flydrivstoff ved sitt nav på Los Angeles internasjonale lufthavn. Det fungerer med World Energy og World Fuel ServicesINT
for å få bærekraftig flydrivstoff.

"Vårt endelige mål er å oppnå klimanøytral luftfart innen 2050. For å omsette denne ambisjonen til virkelighet kreves sømløs integrering av en rekke viktige nye teknologiske fremskritt, hvorav ett er hydrogendrevne fly," sier Axel Krein, administrerende direktør for Fellesforetaket Clean Sky 2.

Fra Airport Hubs til Hydrogen Hubs

Foruten produksjonsskattefradragene gitt av inflasjonsreduksjonsloven, inkluderer den bipartiske infrastrukturloven som vedtok for et år siden opptil 7 milliarder dollar for å etablere mellom 6 og 10 regionale hydrogenknutepunkter over hele landet. Målet er å skape et nettverk av hydrogenprodusenter og industrielle forbrukere med en sammenkoblet infrastruktur for å akselerere bruken av rent hydrogen - en del av Det hvite hus sin plan for å nå netto-nullmål innen 2050.

For eksempel ønsker knutepunktene å optimalisere styrken til hver region – sammensatt av deres naturressurser og deres industrielle base. Noen regioner er rike på naturgass, mens andre har mye sol- og vindenergipotensial. Samtidig må bedriftene stå klare til å kjøpe det resulterende hydrogenet. Kritisk for arbeidet: konvertering av eldre infrastruktur og bygging av nye rørledninger.

"Reguleringsmiljøet er nøkkelen," sa Thomas Green, en stipendiat ved energiavdelingens Hydrogen Fuel Cell Technology Office, under programmet. "Vi må senke barrierer og sikre at interessenter er engasjert samtidig som vi sikrer størst mulig miljøtrohet."

I dag produseres 99 % av all hydrogen i reaksjoner som involverer kull og naturgass, regnet som «grå hydrogen» som ikke begrenser CO2-utslippene. Målet er å produsere hydrogen fra energikilder med lavt karbon – grønt hydrogen – og utvide bruken i transport- og kraftproduksjonssektorene. I sin Hydrogen Økonomi Outlook, Bloomberg Ny Energi Finans sier at den kan dekke 24 % av verdens energibehov innen 2050, samtidig som den reduserer CO2-nivået med 34 %.

For at det skal skje, må prisen på grønt hydrogen falle. Energidepartementet tar en "Jordskudd," lansert i juni 2021. Den søker å redusere kostnadene for rent hydrogen med 80 % til 1 dollar per 1 kilo på 1 tiår. For tiden koster hydrogen fra fornybar energi rundt 5 dollar per kilo. Hvis programmet er vellykket og prisen faller, har potensialet ingen grenser: stålproduksjon, ren ammoniakk, energilagring og tunge lastebiler, sier byrået.

Tilbyr rakettdrivstoff

National Grids Judson sier at verktøyet hennes ville være en bedriftskjøper av hydrogendrivstoffet. Det ville bidra til å balansere tilbud og etterspørsel, til fordel for strømkundene. Hun sier at hydrogen og fornybar naturgass fra organisk avfall kan blandes, drive gassturbiner mens man bruker eksisterende ledninger og transformatorstasjoner.

Hydrogen kan brukes i brenselceller for å generere kraft - en kjemisk prosess som splitter hydrogen fra oksygen. Det er ingen utslipp - bare vanndamp. Hvordan? For eksempel kjøres batterilagret solenergi gjennom en elektrolysator for å lage ren hydrogengass. Mens solenergikostnadene har falt med 85 % over 10 år, er fokuset nå på å oppnå stordriftsfordeler for elektrolysatorer.

Mens hydrogen kan injiseres direkte inn i de eksisterende naturgassturbinene eller rørledningene som fører det, er blandingshastigheten bare 20 %. De Intermountain Power Project i Utah konverterer fra et kullanlegg til et naturgassanlegg med kombinert syklus, skaper en ren form for grønt hydrogen og overfører det til Los Angeles.

Det er installert 550 megawatt brenselceller over hele landet, sier Connor Dolan, visepresident for eksterne anliggender for Fuel Cell & Hydrogen Energy Association. Brukerne er kritiske fakulteter som ikke har råd til å miste strøm når som helst: datasentre og sykehus, for å nevne to. MicrosoftMSFT
Corp. ønsker å drive sine nye datasentre med hydrogen. Kostnaden for å gjøre det er høy, men disse prisene vil synke.

Hydrogenknutepunktene er avgjørende for å oppnå stordriftsfordeler. "Dette vil bidra til kostnadsparitet og øke bruken," sa Dolan under webinaret. "Vi vil se hydrogen for eksport fra USA. Vi vil se en enorm mengde innenlandsk produksjon, og vi kan ha overskudd til å sende rundt i verden."

Fly, tog og biler kommer. Honda, Hyundai og Toyota lager brenselcelledrevne biler, mens FedEx ExpressEXPR
kjører en hydrogendrevet leveringsbil i delstaten New York med en rekkevidde på 240 kilometer. Men mer enn 20,000 XNUMX hydrogendrevne gaffeltrucker er allerede her og brukes av selskaper som WalmartWMT
og TargetTGT
.

Grunnlaget er lagt og den offentlige politikken er på plass, og gir rakettdrivstoffet for en fremvoksende hydrogendrevet økonomi.

Også av denne forfatteren:

Elektriske jetfly kommer

Grønt hydrogen er et skritt nærmere

Elbiler eller hydrogendrevne biler?