Güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerjiden elde edilen hidrojen sıfır emisyonla üretilebilir. Lucas Coch / AAP

Hidrojenin temiz bir yakıt olarak kullanılması, zamanı gelebilecek bir fikirdir. Avustralya için, hidrojen üretmek caziptir: yeni ve karlı bir yerli sanayi yaratabilir ve dünyanın karbonsuz bir gelecek elde etmesine yardımcı olabilir.

The ulusal hidrojen stratejisi Geçen ay yayımlanan, Avustralya'nın küresel hidrojen yarışının ön saflarında yer alması gerektiğini savunuyor. Baş Bilim İnsanı Alan Finkel liderliğindeki bu strateji, “temiz” hidrojen yapmanın herhangi bir yolunu tercih etmeyerek teknolojiden bağımsız bir yaklaşım benimsiyor.

Ancak hidrojenin yenilenebilir elektrikten mi yoksa fosil yakıtlardan mı üretildiği önemlidir. Fosil yakıt yolu şu anda daha ucuz olsa da, önemli miktarda karbon dioksit yayabilir.

Dr Finkel ve Enerji Bakanı Angus Taylor, hidrojen stratejisiyle ilgili bir toplantı öncesinde. RICHARD KAZANIM / AAP

Tüm 'temiz' hidrojenler aynı değildir

Hidrojen, elektroliz yoluyla elektrik kullanılarak üretilebilir, bu da suyu hidrojen ve oksijene böler. Yenilenebilir elektrik kullanıldığında, bu herhangi bir karbondioksit üretmez ve yeşil hidrojen olarak bilinir.

Hidrojen ayrıca kömür veya gazdan da üretilebilir. Bu işlem karbondioksit salmaktadır. Bugün üretilen çoğu hidrojen bu şekilde yapılır.

Bu işlemden bazıları - ama kritik olarak hepsi değil - karbon dioksit yeraltı rezervuarlarında tutulabilir ve depolanabilir - bu da karbon tutma ve depolama (CCS) olarak bilinen bir işlemdir.

Ancak CCS teknik olarak karmaşık ve pahalıdır. Şu anda fosil yakıtlardan hidrojen üreten sadece iki bitki şu anda kullanıyor: bir tane Kanada, bir karbondioksit ile % 80 yakalama oranı, ve ABD'de bir düşük tutma oranı ile.

Avustralya'da faaliyet gösteren tek büyük ölçekli CCS projesi Chevron'un Gorgon gazı (hidrojen değil) projesi Batı Avustralya’da Önemli bir gecikmeden sonra ve projenin gaz tedarik etmeye başlamasından bu yana üç yıl sonra, karbon yakalama ve depolama bu yıl başladı.

Yüksek karbon tutma oranları garanti edilmez

Hidrojen stratejisi, yenilenebilir elektrikten ve karbon yakalamalı kömür veya gazdan üretilen hidrojen için “temiz hidrojen” terimini kullanır. Ayrıca, 90-95% karbondioksitin fosil yakıtlardan yakalandığı bir “en iyi durum” senaryosunu varsayar.

Bu oranlar teknik olarak mümkündür, ancak bugüne kadar elde edilmemiştir. Stratejide düşük ele geçirme oranları incelenmemiştir.

90-95% yakalama oranlarında, kömür ve gaz bazlı hidrojen, geleneksel fosil yakıt kullanımlarından çok daha az karbon yoğundur. Ancak% 60 oranındaki bir yakalama oranı, kömürden gelen hidrojenin doğrudan yanan doğal gaza benzer emisyon yoğunluğuna sahip olduğu anlamına gelir.

CCS olan ve olmayan yakıtların emisyon yoğunluğu. Hidrojen sayıları sadece üretim içindir; İhraç edilen hidrojen için emisyon yoğunluğu daha yüksektir. Kaynak: Yazarların Uluslararası Enerji Ajansı ve ABD Enerji Bilgi İdaresi'nden verileri kullanarak hesaplamaları

Ulusal strateji, en iyi vaka yakalama oranlarının karşılanmasını sağlayacak bir mekanizma tanımlamıyor. Hidrojen üretimi, emisyonları yakalamak için gerekli tesislerden çok daha hızlı yükselebilir ve bu da Gorgon vakasına benzer şekilde büyük miktarda sera gazı atmosfere girmesine izin verebilir.

Diğer bir risk, karbon yakalamanın teknik veya maliyet nedenleriyle en iyi durum oranlarını elde edememesidir.

Sıfır emisyon ihracatına doğru

Japonya, Güney Kore ve Almanya dahil olmak üzere ülkeler, aşağıdakileri de içeren çeşitli şekillerde hidrojen kullanma olasılığını araştırıyor: elektrik üretimi, ulaştırma, ısıtma ve endüstriyel işlemler.

Gelecekteki bazı ithalatçılar, hidrojelimizin ne kadar temiz üretildiğini önemsemezler, bazıları da olabilir.

Karbon içermeyen ihracatın neden önemli olduğunu göstermek için, Avustralya'nın yıllık ihracat için 12 milyon ton hidrojen üretmesi durumunda emisyonları hesapladık - mevcut sıvılaştırılmış doğal gaz ihracatımızın yaklaşık% 30'ine ve ulusal stratejideki üretim tahminlerine paralel olarak.

Kabaca 37 milyon ton doğal gaz veya 88 milyon ton kömür gerektirecektir. % 90% karbondioksit yakalanırsa, gaz emisyonları Avustralya'nın mevcut (1.9) yıllık sera gazı emisyonlarının% 2018'ini veya kömür kullanarak% 4.4'ini oluşturur.

Karbon dioksitin yalnızca% 60'i yakalanırsa, gaz ve kömürden gelen hidrojen, mevcut ulusal emisyonların sırasıyla% 7.8'ini ve% 17.9'ini oluşturur - Avustralya'nın mevcut ve gelecekteki emisyon hedeflerine ulaşmasını zorlaştırır.

Nereye yatırım yapmalı

Şu anda, fosil yakıtlardan hidrojen üretmek, karbon kapma ve depolamada bile yenilenebilirlerden daha ucuzdur.

Avustralya’nın, Victoria’nın Latrobe Vadisi’nde azalan kömür yakıtlı enerji endüstrisi tarafından kullanılmayacak olan büyük ve hazır kahverengi kömür rezervleri vardır. Yakalanan karbon Bass Strait altında saklanabilir. Ve ülkenin bol miktarda gaz rezervi sıvılaştırılmış doğal gaz ihracatına ek olarak veya kısmen değiştirilerek hidrojene dönüştürülebilir. Bu nedenle, ulusal stratejinin tüm seçenekleri masaya bırakması şaşırtıcı değil.

Sayısız potansiyeli gösteren bir diyagram hidrojen için kullanır. Ulusal hidrojen stratejisi

Bununla birlikte, karbon yakalama ile hidrojen üretim tesisleri kurmak, çok uzun ömürlü ekipmanlara büyük harcama yapmak anlamına gelir. Emisyon yoğun hidrojen piyasası, kamuoyu tutumları veya sıfır emisyonlu enerji sistemlerine geçme zorunluluğu nedeniyle küresel bir zorunluluk nedeniyle çöktüğü zaman sermaye boşa gideceği için bu risklidir.

Dünya zaten çok uzak emisyon azaltma hedeflerine ulaşması ve en kötü iklim değişikliği etkilerini önlemek için nihayetinde net sıfıra ulaşması gerekiyor.

Avustralya, yeşil hidrojeni daha ucuz hale getirmek için araştırma ve geliştirmeye yatırım yapmalı. Bu, elektroliz maliyetinde itici azalma ve büyük ölçekli yenilenebilir enerji üretiminde daha fazla azalma gerektirir. İklim ve Avustralya'nın gelecekteki ihracat ekonomisi için büyük faydalar sağlayabilir.

Yazarlar Hakkında

Frank Jotzo, Direktör, İklim ve Enerji Politikası Merkezi, Avustralya Ulusal Üniversitesi; Fiona J Beck, Kıdemli araştırma görevlisi Avustralya Ulusal Üniversitesive Thomas Longden, Araştırma Görevlisi, Avustralya Ulusal Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.