Ang Hydrogen Ramping Up Sa Energy Transition, Ngunit Ito ay Maaaring Oversold

Ang alam natin noon.

Ang mga sumusunod na aspeto ng hydrogen ay na-explore na dati.

Ang Rystad Energy ay hinulaang dalawang taon na ang nakakaraan na ang likidong hydrogen ay makakahanap ng isang lugar sa 2050 table ngunit account lamang para sa 7% ng kabuuang malinis na enerhiya na kailangan. Ang 7% na ito ay isang clean-fuel niche para sa hard-to-abate aviation, mga sasakyang-dagat sa karagatan, at mga industriya ng semento at bakal.

Ang likidong hydrogen ay may dalawang malaking pakinabang: isa, ang enerhiya ay nakapaloob sa isang siksik na anyo. Dalawa, nasusunog ito sa hangin hanggang sa tubig na walang carbon emissions.

Ang hydrogen ay angkop para sa produksyon ng malalaking kumpanya ng langis at gas dahil alam na nila kung paano gumawa at mamahagi ng isa pang gas — natural gas — at mayroon silang malalim na bulsa.

Ang alam natin ngayon.

DNV sa kanilang taunang ulat¹ sa pagtatapos ng 2022 tinatantya na ang likidong hydrogen ay pupunuin lamang ang 5% (hindi 7%) ng malinis na pangangailangan ng enerhiya sa 2050.

Tulad ng isinulat ng Bloomberg Green, may mga dahilan kung bakit ang hydrogen ay hindi pa naging mainstream, tulad ng hangin at solar. Ang isa ay gastos: ang berdeng produksyon sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig ay mahal at ang electrolysis ay isang hindi mahusay na teknolohiya.

Dalawa, ang asul na hydrogen ay hindi friendly sa klima. Bagama't ito ay mas mura kaysa sa berdeng hydrogen, ang asul na hydrogen ay nangangailangan ng enerhiya upang makagawa at masira ang methane sa hydrogen plus CO2, at ang CO2 ay kailangang itapon, kadalasan sa pamamagitan ng CCS (carbon capture and storage). Ang magkabilang dulo ng hydrogen production chain ay may kapansanan sa "malinis" sa alternatibong hydrogen na ito.

Tatlo, karamihan sa mga makina at industriya ay hindi inangkop na gumamit ng hydrogen. Ito ay isang karagdagang gastos upang mag-rig up ng isang maginoo na kotse upang magsunog ng hydrogen sa halip na gasolina, o upang iangkop ang mga makina sa isang pang-industriya na tindahan upang magsunog ng hydrogen sa halip na natural na gas.

Ang hydrogen ay isang natural na akma para sa mga kumpanya ng langis at gas dahil sa kanilang malawak na karanasan sa natural na gas ngunit dahil din sila ay kumita ng napakalaking kita noong 2022, at kayang makipagsapalaran sa mga bagong pakikipagsapalaran.

Malungkot na mga hula sa gastos para sa hydrogen.

Ang isang kamakailang artikulo ay nagbibigay ng mga sipi mula sa Energy Transition Outlook ng DNV¹ 2023. Ang mga pangunahing punto ay:

· Upang maabot ang 5% ng pandaigdigang pangangailangan ng malinis na enerhiya sa 2050 ay nagkakahalaga ng mahigit $7 trilyon para sa produksyon kabilang ang mga bagong ammonia terminal at mga pipeline.

· Karamihan sa hydrogen ay gagamitin sa pagmamanupaktura.

· Ang hydrogen at ammonia na magkasama ay bubuo ng humigit-kumulang kalahati ng pandaigdigang mga gatong sa pagpapadala, isa sa mga kategoryang mahirap alisin.

· Higit sa 50% ng mga pandaigdigang hydrogen pipeline ay muling gagamitin mula sa natural gas pipeline.

· Ang Latin America at ang Middle East at North Africa ay magiging mga exporter ng hydrogen o ammonia dahil mayroon silang malalaking teritoryo na magagamit para sa renewable energies tulad ng hangin at solar upang makagawa ng hydrogen sa pamamagitan ng electrolysis.

· Sa Europa, ang malalaking bansa tulad ng Germany, France at Spain ay magkakaroon ng 2030 target na 4-6.5 Gw ng domestic hydrogen production.

· Ang UK na may malaking network ng mga pipeline ng gas ay makakapagpalit mula sa natural na gas patungo sa hydrogen.

· Kasama sa mga plano ng EU ang 6 Gw na kapasidad ng electrolyzer sa pamamagitan ng 2024 shooting hanggang 40 Gw sa 2030.

Oversold ba ang hydrogen?

Kaya ang hydrogen ay oversold? Kahit na ang hydrogen fuel ay lumilikha ng higit na pananabik kaysa sa solar o hangin, 7% ng kabuuang pagtataya ng malinis na enerhiya para sa hydrogen sa 2050 ay isang medyo maliit na porsyento ng kabuuan. Idagdag dito ang labis na mga gastos na hinulaang magdadala ng hydrogen online ay ginagawang nakakatukso na aminin na ang hydrogen ay oversold bilang isang silver bullet clean fuel para sa 2050.

Tingnan natin ang mga aktibidad ng hydrogen sa ilang bansa, kung saan kasali ang industriya ng langis at gas.

Hydrogen plan sa European Union (EU) kumpara sa US

Ang kabuuang pandaigdigang produksyon ng hydrogen ay halos 90 milyong tonelada bawat taon ngayon. Ang IEA (International Energy Agency) ay hinuhulaan na ito ay kailangang tumaas sa 180 milyong tonelada bawat taon sa pamamagitan ng 2030 upang makamit ang net-zero carbon emissions sa 2050.

Halos lahat ng humigit-kumulang 10 milyong tonelada bawat taon na hydrogen na ginawa ngayon sa US ay ginagamit ng industriya para sa pagdadalisay ng petrolyo, paggamot sa mga metal, paggawa ng pataba, at pagproseso ng mga pagkain.

Ngunit karamihan sa produksyon ngayon, 99%, ay asul na hydrogen na hindi carbon-free, gaya ng inilarawan kanina. Ang berdeng hydrogen ay ginawa sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig at higit sa lahat ay walang carbon, kung pinapagana ng nababagong kuryente.

Ang EU ay mabilis na umangkop sa electrolysis para sa berdeng hydrogen, higit sa lahat ay walang carbon. Ngunit ang EU ay mabagal na tumugon sa napakalaking pamumuhunan ng hydrogen na ibinigay ng US Inflation Reduction Act (IRA) na nagdidirekta ng napakalaki na $369 bilyon sa mga programang berdeng enerhiya.

Sa buong mundo, sabi ng artikulo, 1% lamang ng mga nakaplanong proyekto ng hydrogen, na nagkakahalaga ng 1 Tw (Terrawatt), ang nagsimulang magtayo. Tungkol sa isang-kapat nito, 269 Gw (Gigawatts) ay magiging online sa 2030. Ang paglago ay parang isang rebolusyon, dahil ang produksyon ng hydrogen ngayon ay 0.45 Gw lamang.

Tinataya din nito na ang halaga ng berdeng hydrogen ay bababa mula 6-8 euros/kg ngayon hanggang sa ibaba ng 3 euros/kg sa 2050.

Mga hydrogen hub sa US

Pati na rin ang karaniwang mga pakinabang ng konsentrasyon ng imprastraktura, ang konsepto ng mga hydrogen hub ay upang mabawi ang panganib at mga gastos na natamo sa pagdadala ng hydrogen, na lubos na nasusunog, sa malalayong distansya.

Ang Kongreso ng US ay naglaan ng $8 bilyon mula sa Infrastructure Act of 2021 para sa DOE (Department of Energy) upang suportahan ang hindi bababa sa apat na proyektong demonstrasyon na kinasasangkutan ng mga producer ng hydrogen, mga end-user, at ang imprastraktura na nagkokonekta sa kanila. Pinondohan na ng DOE ang isang nakakaakit na 400 na proyekto sa hydrogen ng mga Unibersidad, pambansang laboratoryo, at industriya at ang mga bagong hub ay sasandal sa impormasyong ito.

Ang mga aplikasyon sa buong pagpopondo ay dapat bayaran noong Abril 2023. Apat na pribadong alyansa, pati na rin ang maraming pamahalaan ng estado na kaalyado sa industriya, at ang ilan ay kaalyado sa ibang mga estado, ang nag-apply. Ang paunang pagpopondo ng DOE ay hindi lalampas sa $1.25 bilyon bawat hub, na isang malaking halaga ng pera. Inaasahan nilang pumili ng 6-10 regional hub na may pinagsamang pagpopondo na $6-7 bilyon.

Ang isang hub ay tinatawag na HyVelocity Hub nakasentro sa kahabaan ng US Gulf Coast, at inorganisa ng Chevron
CLC
at ilang pribadong kasosyo sa kumpanya kabilang ang ExxonMobil
XOM
at Mitsubishi. Makikinabang sila sa isang network ng 48 hydrogen production center (ang pinakamalaki sa mundo) at 1,000 milya ng nakalaang mga pipeline ng hydrogen sa kahabaan ng baybayin ng Louisiana at Texas.

Ang isang layunin ay upang malutas ang hamon ng DOE, na tinatawag na Hydrogen Shot, ng paggawa ng 1 kg ng hydrogen habang naglalabas ng mas mababa sa 2 kg ng carbon dioxide. Ang isa pang layunin ay bawasan ang halaga ng hydrogen ng 80% — hanggang $1/kg sa loob ng 10 taon.

Ang mga programang tulad ng nasa itaas ay nakakuha ng atensyon ng industriya sa buong US Tax credits na inaalok ng IRA ay maaaring makabuo ng $100 bilyon sa malinis na produksyon ng hydrogen – bukod pa sa $8 bilyon na inilaan ng Kongreso mula sa Infrastructure Act.

Ang iba pang mga hydrogen hub na kailangang panoorin ay na-summarize nang napakaikling sa pamamagitan ng Reuters Events². Kasama sa kanilang listahan ang:

Ang Trans Permian at Horizons Clean Hydrogen Hub: ay may malakas na link sa langis at gas ng West Texas.

HyBuild Los Angeles

Ang HyGrid Project

Ang HALO Hydrogen Hub: Ang mga estado ng Arkansas, Louisiana at Oklahoma ay may mahabang kasaysayan ng paggawa at pagdadala ng mga likidong langis at gas.

Ang Advanced Clean Energy Storage hub

Ang Southwest Clean Hydrogen Innovation Network

Ang Southeast Hydrogen Hub

Karamihan sa mga proyektong ito ay nagsasangkot ng mga kagamitan sa enerhiya o hindi kumikitang mga proyektong inisponsor ng lungsod o estado at marami ang nagtayo ng suporta sa unibersidad.

Ang panawagan ng DOE para sa mga proyekto ay nakatanggap ng 79 na aplikasyon², ngunit 33 lang sa mga ito ang inimbitahang lumipat sa mga pormal na aplikasyon bago ang Abril 2023. Ang huling pagpili ng mas mababa sa 10 hub ay sa ikalawang kalahati ng 2023.

Malinaw na nakuha ng mga stakeholder sa buong bansa ang hydrogen vision. Ang US ay nakatuon sa isang hinaharap na hydrogen at nais na pangunahan ang mundo sa paglipat na ito.

Sa isang artikulo sa hinaharap, ilalarawan namin ang mga aktibidad ng mga partikular na kumpanya ng langis at gas sa produksyon ng hydrogen.

Takeaways

Ang hydrogen vision ay isang mapaghangad — dahil mahirap itong gawin, mapanganib na iimbak at i-transport, at mahal.

Ang mababang carbon na bersyon ng hydrogen ay tinatawag na berdeng hydrogen, na mahal, dahil ito ay isang hindi mahusay na proseso batay sa electrolysis ng tubig. Ang lahat ng kasalukuyang produksyon ng hydrogen ay asul na hydrogen ngunit ito ay may mataas na carbon disadvantages sa simula at pagtatapos ng proseso ng henerasyon.

Ngunit ang hydrogen ay hindi isang pilak na bala. Ang industriya ng hydrogen ay maaaring magkaroon ng malaking kagat sa 5-7% na mahirap i-abate na mga emisyon ng enerhiya sa mundo pagsapit ng 2050, ngunit ang pinakamalaking bahagi ng kabuuang emisyon ay nananatili pa rin: 93-95%.

Mga sanggunian.

1. DNV, Enerhiya Transition Outlook 2022, Oktubre 13, 2022.

2. Mga Kaganapan sa Reuters: Ang Hydrogen States of America, Hydrogen_Hubs_Whitpaper_5 Abril 2023.pd