Hidrogenul verde alimentat cu combustibili fosili ar putea să nu fie suficient de verde

Marea majoritate a hidrogenului fabricat în SUA – 95% – este produs prin reformare cu abur și metan. În acest proces, gazele naturale reacționează cu abur sub presiune pentru a produce ceea ce se numește hidrogen gri. Este relativ ieftin, costurile de producție oscilând în jurul valorii de 2,08 dolari pe kilogramul de hidrogen, în funcție de prețul gazului natural, dar emisiile medii ale procesului sunt ridicate – 9 kilograme de dioxid de carbon pe kilogramul de hidrogen produs.

Producătorii de hidrogen care folosesc reformarea cu abur a metanului, precum și alte sectoare, cum ar fi petrolul și gazele, se orientează către o tehnologie numită captarea carbonului pentru a-și reduce emisiile. În cazul captării carbonului, emisiile sunt captate și îngropate la o milă sub ocean. Reformarea modificată a metanului cu abur cu captarea carbonului produce ceea ce se numește hidrogen albastru. Hidrogenul albastru păstrează o parte din avantajele de cost ale hidrogenului gri, iar până la 90% din emisiile sale pot fi îngropate în subteran. Costurile de producție variază de la 1,43 dolari pe kilogram la 2,27 dolari pe kilogram.

Departamentul Energiei consideră că îngroparea emisiilor de la instalațiile existente este „o cale pentru o decarbonizare mai rapidă a utilizărilor chimice și de rafinare a hidrogenului la scară largă”.

Dar creme de la creme a producției de hidrogen fără emisii este hidrogenul verde, care descompune moleculele de apă cu ajutorul electricității. În acest moment, doar 1% din hidrogenul din SUA și 2% la nivel global este produs prin electroliză. Procesul este lipsit de emisii de carbon – dar este scump.

Producția de hidrogen prin electroliză costă între 5 și 6 dolari pe kilogram atunci când se utilizează resurse eoliene sau energie nucleară. Electroliza prin intermediul energiei nucleare, care nu are emisii, dar are propriul bagaj, este cunoscută sub numele de hidrogen roz.

Deoarece materia primă pentru electroliză este apa în loc de combustibili fosili, produsul final de hidrogen necesită mai puțină rafinare. Și în timp ce carbonul poate fi stocat în subteran doar în anumite zone cu caracteristicile geografice potrivite, electroliza poate fi realizată oriunde există apă și energie ieftină.

Puritatea hidrogenului verde ca produs final și flexibilitatea sa geografică, împreună cu stimulentele guvernamentale, îl fac „și mai atrăgător” pentru utilizarea în vehiculele alimentate cu hidrogen, a declarat Christian Appel, inginer șef global pentru baterii și camioane cu pile de combustie la Nikola Corp.

Guvernul consideră că stimulentele sale reprezintă motorul cheie pentru creșterea producției de hidrogen verde la scară largă. Pentru a alimenta schimbarea pentru transportul maritim, camioanele și aplicațiile marine, SUA vor trebui să producă de aproximativ cinci ori mai mult hidrogen – 50 de milioane de tone metrice – decât în prezent până în 2050.

Dacă producția de hidrogen poate ajunge la scară, molecula este o soluție bună pentru industriile grele, cum ar fi transportul comercial cu camionul. În comparație cu camioanele electrice cu baterii, pilele de combustie cu hidrogen împachetează mai multă energie într-un pachet mai mic. Ele sunt mai ușoare decât bateriile, iar camioanele cu pile de combustie au o autonomie mai mare. De asemenea, încărcarea bateriilor necesită timp. Camionul Nikola cu baterii electrice, de exemplu, are nevoie de 90 de minute pentru a ajunge la o încărcare de 80% folosind un încărcător de 350 de kilowați. Camionul cu pile de combustie pe bază de hidrogen de la Nikola are un timp de alimentare estimat la 20 de minute.