Потребителско име

Парола

Bulgarian Hydrogen Institute Menu Bulgarian Hydrogen Institute Menu
Водородни приложения

ВЕИ

Водородът е енергиен носител, който може да бъде произведен по много различни начини. Към момента над 95% от произведения водород е от изкопаеми суровини. За да бъде водородът зелен, тоест нулевоемисионен, процесът за неговото производство не трябва да отделя вредни емисии в атмосферата. Най-разпространеният начин за производство на зелен водород е чрез процеса електролиза, при който посредством електричен заряд се разделя молекулата на водата на съставните и части - водород и кислород. Ключова роля в този процес е източникът на електроенергия. За да бъде процесът на производство зелен, източникът на електроенергия трябва да е възобновяем. Такива източници на енергия са вятъра, Слънцето, биомасата и други.

 

Слънчева енергия Източник: Photo by Andreas Gücklhorn on Unsplash

Слънчева енергия

За да се получи водород чрез използване на слънчева енергия, могат да се разгледат два процеса: водна електролиза с помощта на генерирано от слънцето електричество или директно слънчево разделяне на водата. Процесът на директно разделяне на вода се отнася до всеки процес, при който слънчевата енергия се използва директно за производство на водород от вода, без да преминава през междинния етап на електролиза. Такива процеси са фотохимично разделяне на водата, високотемпературни термохимични цикли, газификация на биомаса и др. Всички тези директни процеси на слънчево разделяне на водата са в процес на проучване, тъй като има много пречки, които трябва да бъдат преодолени. В днешно време процесът на електролиза в комбинация с генерирана от слънцето електроенергия е най-широко използваният метод за производство на зелен водород. Най-често използваният метод за производство на електроенергия от Слънцето е фотоволтаичния (PV), като тази технология доминира на пазара на електроенергия от възобновяеми източници през последното десетилетие, намалявайки цената на електроенергията до най-ниските в сравнение с всеки друг метод за производството и.

Водна енергия Източник: Photo by Marcus Ganahl on Unsplash

Водна енергия

Хидроенергията или водноелектрическата енергия е използването на вода за захранване на машини, които произвеждат електроенергия. Машината обикновено е турбина или генератор, задвижван от кинетичната енергия на водата, която се движи надолу по течението. След това произведената електроенергия се подава към мрежата. Повечето експерти в енергийния сектор разглеждат хидроенергията като възобновяема енергия (водата се възстановява от дъжд или топене на лед), но не и като устойчив енергиен източник (огромни м2 земя трябва да бъдат наводнени, за да се построят язовири и бентове). Производството на електроенергия чрез течащата енергия на водата обаче не генерира парникови газове, което я прави зелена. Хидроцентрала, която произвежда водород на място чрез електролиза, има предимство пред другите възобновяеми енергийни източници, тъй като има достатъчно наличност от вода и потокът на електричеството е предвидим. Ето защо производството на зелен водород на място на водноелектрическите централи е гореща тема през последните няколко години.

Биомаса Източник: 50 MW Biomass plant, France

Биомаса

Биомасата се счита за органичен възобновяем енергиен източник. Има много източници, класифицирани като биомаса като оборски тор, специфични култури, остатъчни отпадъци, органични битови отпадъци и др. За да се извлече водород от биомасата, се използват три основни термохимични процеса - газификация, пиролиза, и реформиране на водна фаза (APR). Освен това, като алтернатива на термохимичното преобразуване, може да се използва биологично преобразуване за получаване на водород от биомаса. Често използваните методи за биологично преобразуване са така наречените биологични измествания на водния газ, тъмна ферментация и фотоферментация. Също така има възможност да се използва електрохимичен процес като електролиза. Разликата между електролизата на водата и електролизата на биомаса се крие в реакцията, която протича в анода. Биомасата е много обещаващ източник за производство на зелен водород, най-вече поради нейното изобилие и поради факта, че по време на процеса на отглеждане повечето растения консумират въглероден диоксид от въздуха, компенсирайки въглеродния диоксид, отделен от производството на водород чрез газификация на биомасата и като резултат парниковите газове са в пъти по-малко от алтернативните методи.

Вятърна енергия Източник: Photo by Thomas Reaubourg on Unsplash

Вятърна енергия

Вятърът се използва за генериране на електричество чрез използване на кинетичната енергия на въздуха в движение. Днес има повече от 750 GW инсталирана вятърна мощност, (от които повече от 35 GW в морето), което помага да се избегнат повече от милиард тона въглероден диоксид в световен мащаб. Поради непостоянния характер на вятърната енергия, много често тя се ограничава, за да се балансира мрежата. Като алтернатива на ограничаването, произведената електроенергия може да се използва за евтино производство на зелен водород. Такива проекти набират популярност, особено в комбинация с офшорна вятърна енергия.

Геотермална енергия Източник: Geothermal plant in Iceland, Photo by Tommy Kwak on Unsplash

Геотермална енергия

Геотермалната е топлинната енергия, която се намира в земната кора. Ако температурата на топлината е достатъчно висока, тя може да се използва за производство на електричество, в противен случай тя се използва най-вече за отопление. Настоящият инсталиран капацитет на геотермалната енергия по целия свят е над 15 GW. Най-често срещаните начини за производство на електроенергия от геотермална енергия са така наречените сухопарови централи, централи с бързoпарoви и електроцентрали с двоен цикъл. Електроенергията, произведена от геотермална енергия се счита за възобновяема и затова водородът се класифицира като зелен. Нещо повече, геотермалната топлина може да се използва и за други термохимични методи за производство на водород, освен за електролиза.