Novi izvori energije – da, ne, ne znam
Obnovljivi izvori energije predstavljaju ključni korak prema održivijoj i čišćoj energetskoj budućnosti. Energija Sunca, vjetra, geotermalni izvori i sve popularnija vodikova energija spadaju među neograničene izvore energije koji nas okružuju.
No, upravo je vodikova energija izazvala burne debate – je li dovoljno učinkovita i hoće li postati naš glavni izvor energije?
Što trebate znati o vodiku?
Vodik, kao obnovljivi izvor, nudi mnoge prednosti. Obilno je prisutan u prirodi, nalazi se u svakom organskom, te u mnogo anorganskih spojeva; ipak, svaki proizvedeni vodik ne može se nazvati “čistim” ili “zelenim”.
Nažalost, proizvodnja “čistog” vodika nije jednostavan zadatak i trenutno se proizvodi u najmanjim količinama.
Kada s vodikom umiješamo i kisik, te dodamo malo vatre, nastaje voda, ali također oslobađa se energija. Ako se ta reakcija izvede u kontroliranim uvjetima, moguće je pokretanje motora ili turbine.
Jedini ispušni plin koji time nastaje je čista voda, tj. vodena para, koja nema ugljikova dioksida ili štetnih dušičnih spojeva – zvuči sjajno.
Ekonomija i vodik
Ne možemo govoriti o postanku vodika je zasigurno vodik postoji oduvijek i postojat će zauvijek. No, zašto se o tome nije pričalo prije, odgovor je jednostavan – fosilna goriva su itekako mnogo povoljnija.
Nažalost, fosilna goriva za sobom ostavljaju brojne posljedice zato zadnjih godina kompanije, kao što su Toyota i Hyundai, prodaju sve više automobila kojima je pogonsko sredstvo vodik.
Ovdje trend ne staje – BMW, Ford i ostali proizvođači automobila također imaju u planu automobile koji voze na vodik.
Podjela vodika
Znate li da je vodik prema načinu postanka podijeljen po bojama? Razgovara se o vodiku kao o alternativnom izvoru energije za smanjenje ovisnosti o nafti i plinu, a sada se čini da su planovi za njegovu širu primjenu zreliji.
Vodik se često klasificira prema različitim bojama kako bi se označile različite metode njegove proizvodnje i utjecaji na okoliš.
Zeleni vodik dobio je svoje ime zbog proizvodnje vodika pomoću električne energije dobivene iz sunčeve svjetlosti i vjetrova putem elektrolize vode. Ova metoda smatra se ekološki prihvatljivom.
Plavi vodik i tirkizni vodik proizvode se od otpadnih materijala i procesa, te se smatraju ekoliški neutralnima. Ovi oblici vodika su održivi jer se koriste postojeći resursi.
Sivi vodik, s druge strane, proizvodi se iz fosilnih goriva poput prirodnog plina i ugljika. Ova metoda proizvodnje ima negativan utjecaj na okoliš zbog emisije stakleničkih plinova.
S obzirom na trenutnu situaciju i potrebu za održivim izvorima energije, razumijevanje različitih vrsta vodika prema njihovim bojama postaje sve važnije kako bismo mogli donositi informirane odluke o korištenju ovog resursa.
Trenutačno, najzatupljenija je proizvodnja sivoga vodika, koji na okoliš djeluje gotovo isto kao fosilna goriva.
Potencijalni problemi
Zašto vodikova energija nije najzgodnije rješenje?
- Pad temperature ispod ništice
Znamo kako je ledište čiste vode nula stupnjeva celzijevih. Kako je to loše za auto koji vozi na vodik?
Dakako nije loše ako živite u Kaliforniji, ali ako živite u sjevernom ili južnom toplinskom pojasu kao i većina stanovništva, ovo može uzrokovati znate probleme.
Suočeni s tim problemom, manufakture i tvornice ovaj problem imaju u planu suzbiti izradom sistema predzagrijavanja.
- Nedostatak materijala
Razlog zašto je sistem predzagrijavanja teško napraviti nije kompleksnost izrade, već nedostatak resursa.
Naime, membrane koje su potrebne za sustave zagrijavanja izrađuju se od dva plemenita elementa – platine i iridijuma.
Platina je izrazito skupa, a razlog njezine skupoće upravo je to što je vrlo rijetka, a isto vrijedi i za iridijum.
- Troškovi proizvodnje i infrastrukture
Izgradnja infrastrukture za proizvodnju, transport i distribuciju vodika može biti iznimno skupa. Ovo uključuje izgradnju elektroliznih postrojenja za proizvodnju zelenog vodika, mrežu vodikovih punionica i transportne sustave. Visoki početni troškovi mogu biti prepreka za širenje vodikove tehnologije.
- Sigurnost
Vodik je visoko zapaljiv plin, pa postoji rizik od eksplozija ili požara u slučaju curenja ili nepravilnog rukovanja. Ovo zahtijeva stroge sigurnosne standarde i obuku za radnike koji rade s vodikom.
- Težak transport vodika
Vodik ima nisku gustoću, što znači da zahtijeva veliki volumen za skladištenje i transport. Ovo može povećati troškove i ograničiti praktičnost korištenja vodika kao goriva za vozila, posebno ako se uspoređuje s kompaktnijim energijskim nosačima poput benzina ili električnih baterija.
- Konkurencija s drugim tehnologijama
Vodikova energija nije jedina alternativa fosilnim gorivima. Električni automobili s baterijama sve su popularniji, a napredak u baterijskoj tehnologiji može otežati konkurenciju vodiku.
Također, postoje i druge alternative poput sintetskog goriva i biogoriva.
- Ekološki utjecaj proizvodnje i transporta
Iako vodik može biti čist u svom korištenju, proizvodnja vodika i transport energije do krajnjih korisnika mogu imati ekološki utjecaj.
Na primjer, proizvodnja vodika pomoću elektrolize zahtijeva električnu energiju, a ako ta energija dolazi iz fosilnih goriva, emisije stakleničkih plinova mogu se samo premjestiti izravno na proizvodnu fazu.
- Skladištenje i dugoročna održivost
Vodik ima svoje izazove u dugoročnom skladištenju zbog svoje tendencije da “procuri” iz spremnika i materijala. Razvoj učinkovitih i sigurnih metoda skladištenja dugoročno je pitanje.
Iako vodikova energija ima potencijal da igra ključnu ulogu u budućem energetskom miksju, rješavanje ovih problema i izazova bit će ključno za njezinu širu primjenu i održivost.
*Tekst je pripremila i kreirala Matea Mlačak, novinarka Redakcije “Veritas”