De waterstofeconomie zal binnenkort klaar zijn om op te stijgen, inclusief vliegtuigen en energiecentrales

Loopt de luchtvaartsector met het hoofd in de wolken? Sterker nog, de experts werken er hard aan om van waterstof een duurzame vliegtuigbrandstof te maken.

Door de uitbreiding van de productieaftrek en de gelden voor regionale waterstofhubs, neemt de waterstofvoorraad toe. De mogelijkheden liggen in de moeilijk te decarboniseren industriële sectoren of dingen die niet snel kunnen worden geëlektrificeerd. Dat geldt voor vliegtuigen, treinen, schepen en langeafstandsvrachtwagens. Elektrische generatoren kunnen ook draaien op een mengsel van waterstof en aardgas.

“We zien de technologie komen en de kosten dalen. De prijs van aardgas is lager dan de huidige prijs van waterstof”, zegt Judith Judson, hoofd waterstof bij de National Grid, in een webinar georganiseerd door Our Energy Policy. “Maar met belastingkredieten gaat de economie de goede kant op. Net als wind en zon zullen de prijzen dalen. Bij het behalen van onze netto nul-doelen speelt waterstof een rol. Ons doel is om groene waterstof te laten produceren uit hernieuwbare energie. We zijn van plan om fossiele brandstoffen uit te bannen, maar we willen dat betaalbaar doen.”

Groene waterstof afgeleide duurzame vliegtuigbrandstoffen is misschien een lange vlucht, maar dat vliegtuig zal binnen 15 tot 25 jaar opstijgen. Beschouwen Delta Airlines: Het in Louisiana gevestigde DG Fuels levert het 385 miljoen gallons met 75%-85% minder uitstoot van broeikasgassen gedurende de hele levenscyclus dan conventionele vliegtuigbrandstof.

Verschillende vormen van hernieuwbare energie vormen duurzame vliegtuigbrandstoffen. Dat omvat voedselafval, dierlijk afval en rioolslib, dat gemakkelijk vermengd wordt met vliegtuigbrandstoffen. Het Amerikaanse ministerie van Energie zegt dat zijn ecologische voetafdruk 165% kleiner kan zijn dan op petroleum gebaseerde vliegtuigbrandstof. Een studie van Clean Sky 2 en Fuel Cells & Hydrogen 2 zegt dat waterstofaangedreven vliegtuigen al in 2035 klaar kunnen zijn voor vluchten, hoewel 2050 mogelijk beter haalbaar is voor langere vluchten.

Azul Airlines, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, United Airlines, Virgin Australia en Virgin Atlantic hebben al biobrandstoffen gebruikt voor commerciële vluchten. Wat betreft Jet Blue, gebruikt het duurzame vliegtuigbrandstof in zijn hub op de internationale luchthaven van Los Angeles. Het werkt met World Energy en World Fuel ServicesINT
om duurzame vliegtuigbrandstof te krijgen.

"Ons uiteindelijke doel is om tegen 2050 een klimaatneutrale luchtvaart te bereiken. Om deze ambitie waar te maken, is de naadloze integratie van een reeks belangrijke nieuwe technologische ontwikkelingen nodig, waaronder vliegtuigen op waterstof", zegt Axel Krein, uitvoerend directeur van Gemeenschappelijke Onderneming Clean Sky 2.

Van luchthavenhubs naar waterstofhubs

Naast de productiebelastingkredieten die worden geboden door de Inflation Reduction Act, omvat de Bipartisan Infrastructure Law die een jaar geleden werd aangenomen tot $ 7 miljard om tussen de 6 en 10 regionale waterstofhubs door het hele land. Het doel is om een ​​netwerk van waterstofproducenten en industriële consumenten te creëren met een onderling verbonden infrastructuur om het gebruik van schone waterstof te versnellen - onderdeel van het plan van het Witte Huis om tegen 2050 netto-nuldoelen te bereiken.

De hubs willen bijvoorbeeld de kracht van elke regio optimaliseren - bestaande uit hun natuurlijke hulpbronnen en hun industriële basis. Sommige regio's zijn rijk aan aardgas, terwijl andere veel potentie hebben op het gebied van zonne- en windenergie. Tegelijkertijd moeten bedrijven klaar staan ​​om de resulterende waterstof in te kopen. Cruciaal voor het streven: het omzetten van legacy-infrastructuur en het bouwen van nieuwe pijpleidingen.

"De regelgeving is van cruciaal belang", zei Thomas Green, een fellow bij het Hydrogen Fuel Cell Technology Office van het Energy Department, tijdens het programma. "We moeten barrières verlagen en ervoor zorgen dat belanghebbenden worden betrokken, terwijl we tegelijkertijd de hoogste mate van milieutrouw garanderen."

Tegenwoordig wordt 99% van alle waterstof geproduceerd in reacties waarbij steenkool en aardgas betrokken zijn, beschouwd als "grijze waterstof" die niets doet om de CO2-uitstoot te beperken. Het doel is om waterstof te produceren uit koolstofarme energiebronnen - groene waterstof - en het gebruik ervan in de transport- en energieopwekkingssectoren uit te breiden. in zijn Vooruitzichten voor waterstofeconomie, Bloomberg New Energy Finance zegt dat het tegen 24 in 2050% van de wereldwijde vraag naar energie kan voorzien, terwijl het CO2-niveau met 34% wordt verlaagd.

Daarvoor moet de prijs van groene waterstof dalen. De afdeling Energie neemt een "Earthshot," gelanceerd in juni 2021. Het wil de kosten van schone waterstof met 80% verlagen tot $ 1 per 1 kilogram in 1 decennium. Momenteel kost waterstof uit hernieuwbare energie ongeveer $ 5 per kilogram. Als het programma succesvol is en de prijs daalt, heeft het potentieel geen grenzen: staalproductie, schone ammoniak, energieopslag en zware vrachtwagens, zegt het bureau.

De raketbrandstof leveren

Judson van National Grid zegt dat haar nutsbedrijf een zakelijke koper van de waterstofbrandstof zou zijn. Het zou helpen om vraag en aanbod in evenwicht te brengen, wat de elektriciteitsklanten ten goede zou komen. Ze zegt dat waterstof en hernieuwbaar aardgas afkomstig van organisch afval kunnen worden gemengd, waardoor gasturbines kunnen worden aangedreven terwijl de bestaande draden en onderstations worden gebruikt.

Waterstof kan in brandstofcellen worden gebruikt om energie op te wekken - een chemisch proces dat waterstof van zuurstof splitst. Er zijn geen emissies - alleen waterdamp. Hoe? Op batterijen opgeslagen zonne-elektriciteit wordt bijvoorbeeld door een elektrolyseur geleid om zuiver waterstofgas te creëren. Terwijl de kosten voor zonne-energie in 85 jaar met 10% zijn gedaald, ligt de focus nu op het behalen van schaalvoordelen voor elektrolyzers.

Hoewel waterstof rechtstreeks kan worden geïnjecteerd in de bestaande aardgasturbines of de pijpleidingen die het transporteren, is het bijmengpercentage slechts 20%. De Intermountain Power-project in Utah is aan het ombouwen van een kolencentrale naar een aardgascentrale met gecombineerde cyclus, waarbij een pure vorm van groene waterstof wordt gecreëerd en naar Los Angeles wordt getransporteerd.

Er zijn in het hele land 550 megawatt aan brandstofcellen geïnstalleerd, zegt Connor Dolan, vice-president externe zaken van de Fuel Cell & Hydrogen Energy Association. De gebruikers zijn kritische faculteiten die het zich niet kunnen veroorloven om op elk moment stroom te verliezen: datacenters en ziekenhuizen, om er maar twee te noemen. MicrosoftMSFT
Corp. wil zijn nieuwe datacenters van stroom voorzien met waterstof. De kosten hiervoor zijn hoog, maar die prijzen zullen dalen.

De waterstofhubs zijn essentieel om schaalvoordelen te realiseren. "Dit zal helpen om kostengelijkheid te bewerkstelligen en de acceptatie te stimuleren", zegt Dolan tijdens het webinar. "We zullen waterstof voor export vanuit de VS zien. We zouden een enorme hoeveelheid binnenlandse productie zien, en we zouden een overschot kunnen hebben om over de hele wereld te verzenden."

Vliegtuigen, treinen en auto's komen eraan. Honda, Hyundai en Toyota maken auto's met brandstofcellen, terwijl FedEx ExpressEXPR
rijdt in de staat New York een vrachtwagen op waterstof met een actieradius van 240 kilometer. Maar er zijn al meer dan 20,000 waterstofaangedreven vorkheftrucks die worden gebruikt door bedrijven als WalmartWMT
en TargetTGT
.

De basis is gelegd en het overheidsbeleid is van kracht, waardoor de raketbrandstof wordt geleverd voor een opkomende waterstof-aangedreven economie.

Ook door deze auteur:

Elektrische jets komen eraan

Groene waterstof is een stap dichterbij

EV's of waterstofauto's?

Bron: https://www.forbes.com/sites/kensilverstein/2022/11/06/the-hydrogen-economy-will-soon-be-ready-for-take-off-inclusief-planes-and-power- planten/