Μετάβαση προς ένα μέλλον με περισσότερη πράσινη ενέργεια
Υπάρχουν διαθέσιμες προηγμένες τεχνολογίες για την παραγωγή πράσινης ενέργειας. Ωστόσο, για να προχωρήσουμε προς ένα μέλλον με περισσότερη πράσινη ενέργεια, πρέπει να επικεντρωθούμε στον τρόπο αξιοποίησης του τεράστιου δυναμικού αυτής της ανανεώσιμης ενέργειας όπως για παράδειγμα με τη χρήση τεχνολογιών power-to-X.
Τι είναι το power-to-X;
Power-to-X είναι ένας όρος για τις τεχνολογίες που παραλαμβάνουν το πλεόνασμα της ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας από τον αέρα, τον ήλιο ή το νερό και την μετατρέπουν σε άλλες μορφές ενέργειας που μπορούν να αποθηκευθούν για μελλοντική χρήση και για την απορρόφηση ενεργειακών διακυμάνσεων.
Το πρώτο βήμα της διαδικασίας power-to-X είναι η μετατροπή της ανανεώσιμης ισχύος σε υδρογόνο (H2) με ηλεκτρόλυση. Το υδρογόνο, το μικρότερο μόριο που γνωρίζουμε, δεν εκπέμπει CO2 όταν καίγεται. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί αμέσως ή μπορεί να αποθηκευτεί σε δεξαμενές υπό πίεση και να ανακτηθεί όταν η παροχή είναι χαμηλή.
Χρήση του υδρογόνου
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι χρήσης: Τροφοδοσία υδρογόνου στο δίκτυο αερίου, μετατόπιση μέρους του φυσικού αερίου που περιέχει CO2 (ισχύς σε αέριο) ή μέσω μιας διαδικασίας μεθανοποίησης με CO2 που μετατρέπει το υδρογόνο σε μεθάνιο (ισχύς-σε-μεθάνιο). Το μεθάνιο μπορεί να εγχυθεί στο δίκτυο φυσικού αερίου αντικαθιστώντας το ορυκτό φυσικό αέριο (ισχύς-σε-αέριο). Η πηγή του CO2 για τη διαδικασία μεθανοποίησης θα μπορούσε να είναι το βιοαέριο που παράγεται από βιολογικά απόβλητα σε μονάδες βιοαερίου ή σε εγκαταστάσεις λυμάτων. Άλλες διεργασίες περιλαμβάνουν την παραγωγή μεθανόλης ή αμμωνίας που θα χρησιμοποιηθεί σε κυψέλες καυσίμου σε αυτοκίνητα και πλοία ή συνθετικά καύσιμα που θα χρησιμοποιηθούν σε συμβατικούς κινητήρες αυτοκινήτων και τζετ (ισχύς-σε-ρευστά). Όλα αυτά επιτυγχάνονται μέσω της σύνθεσης που περιλαμβάνει το υδρογόνο και μια πηγή CO2 που θα μπορούσαν και πάλι να προέλθουν από τη διαδικασία μετατροπής των αποβλήτων σε βιοαέριο.
Το «πράσινο υδρογόνο» που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στη διύλιση καυσίμων (υδρογόνωση) σε συμβατικά διυλιστήρια ή ως βασική χημική ουσία σε πολλές διαφορετικές βιομηχανίες (ισχύς-σε-χημικά, ισχύς-σε-πλαστικά). Τέλος, το αποθηκευμένο υδρογόνο μπορεί επίσης να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό μέσω κυψελών καυσίμου όταν χρειάζεται (ισχύς-σε-ισχύ).
Παροχή υδρογόνου μέσω των υφιστάμενων δικτύων αερίου
Πολλές χώρες προσπαθούν να προσθέσουν υδρογόνο στα υπάρχοντα δίκτυα φυσικού αερίου για να απομακρύνουν το διοξείδιο του άνθρακα από το φυσικό αέριο. Το αέριο με συγκεντρώσεις έως και 20% υδρογόνου μπορεί να μεταφερθεί στο υπάρχον δίκτυο φυσικού αερίου χωρίς τον κίνδυνο πρόκλησης ζημιών σε εγκαταστάσεις αερίου, υποδομές διανομής κ.λπ.
Μέχρι τον 20ο αιώνα, το πλούσιο σε υδρογόνο αέριο πόλης με συγκέντρωση υδρογόνου άνω του 50% διανεμήθηκε σε νοικοκυριά μέσω των αγωγών φυσικού αερίου π.χ. στην Γερμανία, τις ΗΠΑ και την Αγγλία. Θα μπορούσε να υποτεθεί ότι πολλά από τα δίκτυα μεταφοράς φυσικού αερίου, τις γραμμές διανομής και τις εγκαταστάσεις αποθήκευσης που λειτουργούσαν στο παρελθόν εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα.
Η ανάμειξη υδρογόνου σε δίκτυα αγωγών φυσικού αερίου έχει επίσης προταθεί ως μέσο παροχής καθαρού υδρογόνου σε αγορές, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες διαχωρισμού και καθαρισμού κατάντι για την εξαγωγή υδρογόνου από το μείγμα φυσικού αερίου κοντά στο σημείο τελικής χρήσης. Ως μέθοδος παροχής υδρογόνου, η ανάμιξη μπορεί να αντισταθμίσει το κόστος κατασκευής αγωγών υδρογόνου αποκλειστικής χρήσης ή άλλης δαπανηρής υποδομής διανομής κατά τη διάρκεια της πρώτης φάσης ανάπτυξης της αγοράς.
Η συνεισφορά της AVK
Η δυνατότητα μετατροπής των υπαρχόντων δικτύων φυσικού αερίου (που χρησιμοποιούνται κυρίως για δημοτική παροχή θέρμανσης) σε υδρογόνο διερευνάται στο Ηνωμένο Βασίλειο και τις Κάτω Χώρες. Στη Δανία, δοκιμάζεται ένα μικρό, κλειστό δίκτυο φυσικού αερίου με πίεση από 3 έως 65 bar με υδρογόνο έως και 15%.
Η AVK συμβάλλει σε έργα δοκιμής της διανομής υδρογόνου. Δικλείδες σύρτου παρέχονται από την AVK στην Ολλανδία στο Πανεπιστήμιο Arnhem Nijmegen σε ένα έργο όπου δοκιμάζεται περιεκτικότητα 100% σε υδρογόνο. Η AVK UK και η AVK Donkin συμμετέχουν σε ένα έργο (H100) όπου παρέχουν περιοριστές παροχής σε ένα δοκιμαστικό δίκτυο με 100% υδρογόνο. Οι περιοριστές παροχής χρησιμοποιούνται για να ασφαλίσουν το δίκτυο σε περίπτωση θραύσης των αγωγών, όπου θα διακόψουν την παροχή για να αποφευχθούν ατυχήματα.
Στην AVK, αγκαλιάζουμε το μέλλον με το power-to-x, επιβεβαιώνοντας και τεκμηριώνοντας ότι τα προϊόντα μας ανταποκρίνονται στις αυξανόμενες ανάγκες αυτού του κλάδου. Μεταξύ άλλων παραγόντων, καταγράφουμε και δοκιμάζουμε τον τύπο των προϊόντων μας σε σχέση με όλα τα σχετικά πρότυπα της βιομηχανίας. Αυτό περιλαμβάνει τις τρέχουσες αναπτυσσόμενες προδιαγραφές για συγκεκριμένα μέσα, όπως π.χ. υδρογόνο.
Δοκιμάζοντας το υδρογόνο σε δίκτυο φυσικού αερίου
Η AVK επισκέφθηκε ένα μικρό, κλειστό δίκτυο φυσικού αερίου στη Δανία. Με πιέσεις που κυμαίνονται από 3 έως 65 bar, εκτελούν δοκιμές με έως και 15% υδρογόνο.
Περιοριστές παροχής
Οι περιοριστές παροχής χρησιμοποιούνται για να ασφαλίσουν το δίκτυο σε περίπτωση θραύσης σωλήνων. Η AVK UK και η AVK Donkin παρέχουν περιοριστές παροχής σε ένα δοκιμαστικό δίκτυο με 100% υδρογόνο.