Výroba nízkouhlíkového vodíku

V době, kdy svět hledá způsoby, jak omezit globální oteplování a snížit závislost na fosilních palivech, je vodík slibnou možností. Existuje několik způsobů výroby nízkouhlíkového vodíku, který lze přepravovat do místa použití v kapalné nebo plynné formě. Je však nutné poznamenat, že vodík není zdrojem energie, ale nosičem energie. Předpokladem pro snižování uhlíkových emisí pomocí vodíku je tedy nízkouhlíková nebo bezemisní výroba vodíku.

výroba vodíku - zeleného, modrého, šedého a dalších

V závislosti na způsobu výroby se vodík běžně označuje jako zelený, modrý a šedý (někdy také tyrkysový, žlutý nebo růžový). 

zelený vodík – obnovitelné energie a nulové emise

Zelený vodík se vyrábí elektrolytickým štěpením molekul vody na jednotlivé prvky. Během tohoto procesu vzniká pouze vodík a kyslík. Kyslík může být bezpečně vypouštěn do atmosféry jako vedlejší produkt. Elektrolýza vyžaduje elektrickou energii vyráběnou z obnovitelných zdrojů, jako je větrná a solární energie, v případě zeleného vodíku. Kromě elektrolýzy lze zelený vodík vyrábět také parním reformováním biometanu a pyrolýzou biogenních surovin. Zelený vodík je nejčistším způsobem výroby vodíku s nejnižšími možnými (téměř nulovými) emisemi CO².

modrý vodík – parní reformování se zachycováním a ukládáním uhlíku

Modrý vodík se vyrábí štěpením zemního plynu na vodík a CO², například pomocí parního reformování metanu (SMR). CO² se nevypouští do atmosféry, ale během procesu se zachycuje a skladuje. Tento proces zachycování a ukládání uhlíku (CCS) zmírňuje dopad na životní prostředí.

šedý vodík – vyráběný z fosilních paliv

Šedý vodík se vyrábí podobně jako modrý vodík z fosilních paliv, jako je uhlí nebo zemní plyn. Emise uhlíku se však vypouštějí do atmosféry, a proto je tato technologie méně ekologicky bezpečná.

jiné způsoby výroby vodíku - tyrkysový, žlutý a růžový

Existují i jiné způsoby výroby vodíku, z nichž některé stojí za zmínku.

• Tyrkysový vodík vzniká pyrolýzou metanu, který se v reaktoru štěpí na pevný uhlík a vodík. Tento proces nevytváří jako vedlejší produkt plynný CO², a pokud je reaktor poháněn obnovitelnou energií, je považován za neutrální z hlediska emisí CO².
• Žlutý vodík se vyrábí podobně jako zelený vodík, přičemž použitá energie je výhradně solární.
• Růžový vodík se také vyrábí elektrolýzou, ovšem používá se zde jaderná energie.

výzvy a příležitosti pro nízkouhlíkovou výrobu vodíku

Trh s vodíkem se stále nachází v rané fázi, ale s vytvářením vládních a ekonomických rámců dosahuje významné dynamiky. Zejména těžký průmysl, jako je ocelářství a sklářství, je pod tlakem dekarbonizace a nemá mnoho jiných alternativ než přechod z fosilních paliv na řešení Power-to-X, mezi něž patří vodík.

cílem je zelený a nízkouhlíkový vodík

Příštích několik let bude rozhodujících pro boj za změnu klimatu. Přechod na zelený a nízkouhlíkový vodík je cílem dekarbonizace v řadě odvětví, jako je těžká doprava a průmysl. Na této cestě nás čekají podobné výzvy, jaké jsme viděli v sektoru elektromobility. Potřebujeme infrastrukturu k výrobě a dodávce dostatečného množství vodíku a zároveň potřebujeme, aby se poptávka po tomto nosiči energie zvýšila.

V této fázi bude šedý a modrý vodík hrát zásadní roli pro zvládnutí přechodu na vodík bez výpadků dodávek a bez čekání, než budou dostavěny elektrárny na obnovitelné zdroje energie.

klíčem k úspěchu je ekonomická efektivita vodíku

Ekonomickou efektivitu nízkouhlíkového vodíku ovlivňuje několik faktorů, z nichž některé jsou zásadní:

• Náklady na primární nosič energie (např. elektřina z obnovitelných zdrojů energie, zemní plyn)
• Náklady na infrastrukturu
• Cena komponent
• Náklady na provoz

První dva, náklady na energii a vodíkovou infrastrukturu, závisí na zákonodárcích, protože vyšší ceny emisí CO² a dotace na řešení Power-to-X mohou výrazně zlepšit konkurenceschopnost vodíku. Řada vlád v Evropě, Asii a Severní Americe má zavedené strategie na podporu vodíku (více najdete ve zprávě WEC od LBST zde). Proto je pravděpodobné, že výroba vodíku bude v následujících letech mnohem ekonomicky efektivnější a dostupnost zeleného vodíku se zlepší.

S vyšší poptávkou budou klesat ceny komponent a náklady na výrobu vodíku. V důsledku toho budou společnosti, které do této oblasti investují včas, těžit z rostoucího globálního trhu. Chybějící předpisy, kodexy a normy (RCS) však stále vytvářejí nejistotu. TÜV SÜD může zmírnit riziko pro zákazníky prostřednictvím rozsáhlého portfolia služeb, které zajišťují bezpečnost a shodu na tomto náročném trhu. Díky členství ve výborech a organizacích RCS můžeme také zákazníky včas informovat o nadcházejících změnách RCS.

výrobci a uživatelé vodíku - regionální rozdíly

Vodík má v různých regionech různý potenciál. Průmyslové země, jako je Německo, Japonsko nebo Nizozemsko, budou dovážet vodík z jiných zemí s faktory životního prostředí příznivými pro výrobu obnovitelné energie.

Země jako Španělsko, Austrálie a Chile s velkým množstvím větrné a solární energie budou schopny vyrábět mnoho zeleného vodíku a exportovat svou přebytečnou kapacitu.

Současně se vyskytují menší regionální projekty na národní úrovni. Například v Německu existuje několik vodíkových klastrů s menšími projekty elektrolyzérů. Města s přístupem k obnovitelným energiím navíc budují svou vlastní infrastrukturu, aby dekarbonizovala odvětví, jako je veřejná doprava, a přilákala společnosti, které potřebují přístup k zelenému vodíku.

zahajte své projekty výroby vodíku s partnerem, kterému můžete věřit

V TÜV SÜD máme desítky let zkušeností s obnovitelnými energiemi a výrobou vodíku. S našimi službami vám můžeme pomoci zajistit bezpečnost a shodu v rámci vašich projektů souvisejících s vodíkem. Kromě toho můžeme podpořit vaše projekty jako váš důvěryhodný partner, rozšířit vaši strategii, plánovat se stávajícími aktivy a zahrnout dostupné financování a dotace.

Naše služby pro obnovitelnou energii

• Certifikace projektu a závodu podle národních a mezinárodních předpisů (např. IEC, BSH, WSV)
• Technické audity
• Vyhodnocení koncepce návrhu
• Technické zprávy, např. zprávy o větru a výnosech
• Podpora projektového řízení při schvalovacím řízení a povinné zkoušky systémů (tlak, Ex, AwSV, jeřáby atd.)
• Kontrola kvality při výrobě a instalaci

naše služby pro výrobu vodíku

• Posuzování bezpečnostní koncepce (tlak a nebezpečí výbuchu)
• Kvalifikace / certifikace komponent
• Odolnost materiálů vůči vodíku
• Shoda montáže (CE)
• Přístup na celosvětový trh (GMA)
• Energetická certifikace „zelený vodík“
• Zkoušení návrhu pro „nízký/klidový provoz“
• Zkoušení systémů podléhajících kontrole (tlak, Ex, voda) s projektovým řízením

"„Změna klimatu není neřešitelný úkol. Díky inovacím a novým nápadům můžeme vytvořit zelenou budoucnost pro všechny. Vodík bude v této budoucnosti ústředním prvkem. V TÜV SÜD spolupracujeme se zákazníky po celém světě, aby se tato budoucnost stala bezpečnou realitou.“ Reiner Block, generální ředitel divize průmyslových služeb TÜV SÜD

získejte všechno, co potřebujete, na jednom místě

V TÜV SÜD vás můžeme podpořit v každé fázi vodíkového projektu a napříč celým hodnotovým řetězcem. Můžete se spolehnout na desítky let našich zkušeností, naši síť více než 500 odborníků na vodík a náš závazek k bezpečné a zelené budoucnosti.

Obraťte se na náš tým a vydejte se již dnes na cestu za vodíkem.