Výroba nízkouhlíkového vodíka

Pochopte rôzne výrobné technológie a zistite, ako zaviesť bezpečnosť a efektivitu

Pochopte rôzne výrobné technológie a zistite, ako zaviesť bezpečnosť a efektivitu

Keďže svet hľadá spôsoby, ako obmedziť globálne otepľovanie a znížiť závislosť od fosílnych palív, vodík je sľubnou možnosťou. Existuje niekoľko spôsobov výroby nízkouhlíkového vodíka, ktorý je možné distribuovať až na miesto použitia v kvapalnej alebo plynnej forme. Je však nevyhnutné poznamenať, že vodík nie je zdrojom energie, ale nosičom energie. Predpokladom znižovania emisií uhlíka pomocou vodíka je preto nízkouhlíková alebo bezemisná výroba vodíka.

 

výroba vodíka – zelený, modrý, sivý a ďalšie

 

Rôzne spôsoby výroby vodíka sa zvyčajne označujú ako zelený, modrý a sivý (niekedy aj tyrkysový, žltý a ružový) vodík. 

 

Value Chain Production of Hydrogen

 

 

zelený vodík – obnoviteľné energie a nulové emisie

 

Zelený vodík sa vyrába elektrolýzou štiepením molekúl vody na jednotlivé prvky. Počas tohto procesu vzniká iba vodík a kyslík. Kyslík môže byť bezpečne uvoľnený do atmosféry ako vedľajší produkt. Elektrolýza vyžaduje elektrickú energiu generovanú prostredníctvom obnoviteľných zdrojov, ako je veterná a solárna energia v prípade zeleného vodíka. Okrem elektrolýzy možno zelený vodík vyrábať aj parným reformovaním biometánu a pyrolýzou biogénnych surovín. Zelený vodík je najčistejší spôsob výroby vodíka s najnižšími možnými (takmer nulovými) emisiami CO2.

 

modrý vodík – reformácia pár a zachytávanie a skladovanie uhlíka

 

Modrý vodík sa vyrába štiepením zemného plynu na vodík a CO2, napríklad parným reformovaním metánu (SMR). CO2 sa neuvoľňuje do atmosféry, ale zachytáva sa v procese a skladuje sa. Tento proces zachytávania a ukladania uhlíka (CCS) zmierňuje vplyv na životné prostredie.

 

sivý vodík - vyrábaný z fosílnych palív

 

Sivý vodík sa vyrába podobne ako modrý vodík z fosílnych palív, ako je uhlie alebo zemný plyn. Emisie uhlíka sa však uvoľňujú do atmosféry, čím je táto technológia menej ekologicky bezpečná.

 

ďalšie spôsoby výroby vodíka - tyrkysová, žltá a ružová

 

Existujú aj iné spôsoby výroby vodíka, z ktorých niektoré stoja za zmienku.

  • Tyrkysový vodík vzniká pyrolýzou metánu, ktorý sa v reaktore štiepi na pevný uhlík a vodík. Tento proces neprodukuje plynný CO2 ako vedľajší produkt a ak obnoviteľné energie poháňajú reaktor, považuje sa za neutrálny z hľadiska emisií CO2.
  • Žltý vodík sa vyrába podobne ako zelený vodík, pričom energia sa získava výlučne zo slnečnej energie.
  • Ružový vodík sa vyrába aj elektrolýzou, pričom energia pochádza z jadrovej energie.

 

výzvy a príležitosti pre výrobu nízko uhlikového vodíka

 

Trh s vodíkom je stále v ranom štádiu, no naberá na dynamike, keďže sa budujú vládne a ekonomické rámce. Najmä ťažký priemysel, ako je oceliarsky a sklársky priemysel, je pod tlakom na dekarbonizáciu a nemá veľa iných alternatív ako prechod z fosílnych palív na riešenia power-to-x, ako je vodík.

hydrogen production

 

 

zelený a nízkouhlíkový vodík sú cieľom

 

Nasledujúcich pár rokov bude rozhodujúcich pre boj proti klimatickým zmenám. Prechod na ekologický a nízkouhlíkový vodík je cieľom dekarbonizácie mnohých odvetví, ako je ťažká doprava a priemysel. Na tejto ceste zažijeme podobné výzvy, aké sme videli v sektore e-mobility. Potrebujeme infraštruktúru na výrobu a poskytovanie dostatočného množstva vodíka a zároveň potrebujeme, aby sa dopyt po tomto nosiči energie zvýšil.

 

V tejto fáze bude šedý a modrý vodík hrať zásadnú úlohu pri riadení prechodu na vodík bez jeho nedostatku a bez čakania na prvé vybudovanie zariadení na výrobu obnoviteľnej energie.

 

ekonomická účinnosť vodíka je kľúčom k úspechu

 

Ekonomickú efektívnosť nízkouhlíkového vodíka ovplyvňuje niekoľko dôležitých faktorov:

  • Náklady na primárny nosič energie (napr. elektrina z obnoviteľných zdrojov energie, zemný plyn)
  • Náklady na infraštruktúru
  • Náklady na komponenty
  • Náklady na prevádzku

Prvé dva, náklady na energiu a vodíkovú infraštruktúru, závisia od tvorcov politík, pretože vyššie ceny emisií CO2 a dotácie pre riešenia power-to-X môžu výrazne zlepšiť konkurencieschopnosť vodíka. Mnohé vlády v Európe, Ázii a Severnej Amerike majú zavedené stratégie na podporu vodíka (viac si prečítajte v správe WEC od LBST tu). Preto je pravdepodobné, že výroba vodíka bude v priebehu nasledujúcich rokov oveľa ekonomicky efektívnejšia a dostupnosť zeleného vodíka sa zlepší.

 

S vyšším dopytom budú klesať náklady na komponenty a prevádzku výroby vodíka. V dôsledku toho budú spoločnosti, ktoré do tejto oblasti investujú včas, ťažiť z rastúceho globálneho trhu. Chýbajúce predpisy, kódexy a normy (RCS) však stále vytvárajú neistotu. TÜV SÜD môže znížiť riziko pre zákazníkov prostredníctvom rozsiahleho portfólia služieb, ktoré zaisťuje bezpečnosť a súlad na tomto zložitom trhu. Prostredníctvom členstva vo výboroch a organizáciách RCS môžeme tiež pomôcť zákazníkom včasným informovaním o pripravovaných zmenách RCS.

 

výrobcovia a užívatelia vodíka – regionálne rozdiely

 

Vodík má v rôznych regiónoch rôzny potenciál. Priemyselné krajiny ako Nemecko, Japonsko a Holandsko budú dovážať vodík z iných krajín s priaznivými environmentálnymi faktormi pre výrobu obnoviteľnej energie.

 

Krajiny ako Španielsko, Austrália a Čile s množstvom veternej a solárnej energie budú schopné produkovať veľké množstvá zeleného vodíka a exportovať svoje nadmerné kapacity.

 

V celoštátnom meradle zároveň vyskakujú menšie regionálne projekty. Napríklad v Nemecku existuje niekoľko vodíkových klastrov s menšími projektmi elektrolyzérov. Mestá s prístupom k obnoviteľným energiám navyše budujú svoju vlastnú infraštruktúru na dekarbonizáciu sektorov, ako je verejná doprava, a pritiahnutie spoločností, ktoré potrebujú prístup k zelenému vodíku.

 

začnite váš projekt výroby vodíka s partnerom, ktorému môžete dôverovať

 

V TÜV SÜD máme desaťročia skúseností s obnoviteľnými zdrojmi energie a výrobou vodíka. S našimi službami vám môžeme pomôcť zaistiť bezpečnosť a súlad vo vašich projektoch súvisiacich s vodíkom. Okrem toho môžeme podporiť vaše projekty ako váš dôveryhodný partner, rozšíriť vašu stratégiu, plánovať s existujúcimi aktívami a vziať do úvahy dostupné financovanie a dotácie.

 

Naše služby pre obnoviteľné energie

photovoltaic wind

  • Certifikácia projektu a závodu podľa národných a medzinárodných predpisov (napr. IEC, BSH, WSV) Technická starostlivosť
  • Hodnotenie koncepčných návrhov
  • Technické správy, napr. správy o vetre a výnosoch
  • Podpora pri schvaľovacom konaní a testovaní systémov podliehajúcich testovaniu (tlak, Ex, AwSV, žeriavy a pod.) s projektovým manažmentom
  • Monitorovanie kvality počas výroby a inštalácie

 

Naše službe pre výrobu vodíka

electrolysis steam reforming

  • Hodnotenie koncepcie bezpečnosti (tlak a ex-riziká)
  • Kvalifikácia/certifikácia komponentu
  • Vodíková odolnosť materiálov
  • Zhoda montáže (CE)
  • Prístup na celosvetový trh (GMA) pre vstup na trh
  • Energetická certifikácia „Green Hydrogen“
  • Konštrukčné testovanie pre „prevádzku pri nízkych otáčkach“
  • Testovanie systémov podliehajúcich kontrole (tlak, Ex, voda) s projektovým riadením

 

Reiner Block

 

"Klimatické zmeny nie sú neriešiteľnou úlohou. S inováciami a novými nápadmi môžeme vytvoriť zelenú budúcnosť pre všetkých. Vodík bude v tejto budúcnosti ústredným prvkom. V TÜV SÜD spolupracujeme so zákazníkmi na celom svete, aby sme z tejto budúcnosti urobili bezpečná realita." – Reiner Block, generálny riaditeľ divízie priemyselných služieb TÜV SÜD

 

 

 

 

 

 

 

získajte všetky potrebné informácie z jedného zdroja

 

V TÜV SÜD vás môžeme podporiť v každom kroku životného cyklu vášho vodíkového projektu a v rámci celého hodnotového reťazca. Spoľahnite sa na naše desaťročia skúseností, našu sieť viac ako 500 odborníkov na vodík a náš záväzok voči bezpečnej a zelenej budúcnosti.

 

Spojte sa s našim tímom ešte dnes a začnite vašu vodíkovú cestu.

Získajte viac

Vybrať lokalitu