Promene ka budućnosti sa više zelene energije
Napredna tehnologija za proizvodnju obnovljive energije već postoji. Međutim, da bismo se približili budućnosti sa više zelene energije, moramo da razmislimo na koji način iskorišćavamo ogroman potencijal obnovljive energije, npr. putem tehnologije kojom se struja pretvara u nešto drugo (tzv. „power-to-X“ tehnologija).
Šta predstavlja „power-to-X“ tehnologija?
Termin „power-to-X“ koristi se za označavanje tehnologije kojom se višak električne energije dobijene od vetra, sunca ili vode konvertuje u druge oblike koje je moguće skladištiti za kasniju upotrebu i smanjuje energetska fluktuacija.
Konverzija obnovljive energije u vodonik (H2) postupkom elektrolize predstavlja prvi korak u „power-to-X“ pristupu. Vodonik, najmanji poznati molekul, ne emituje ugljen-dioksid prilikom sagorevanja. Moguće ga je koristiti odmah ili čuvati u rezervoarima pod pritiskom i upotrebiti kada se zalihe smanje.
Upotreba vodonika
Postoji nekoliko različitih načina upotrebe: puštanje vodonika u gasnu mrežu, izbacivanje dela prirodnog gasa koji sadrži CO2 („power-to-gas“ princip) ili metanacija uz pomoć CO2, kojom se vodonik pretvara u metan („power-to-methane“ princip). Metan je moguće ubaciti u mrežu prirodnog gasa, čime se izbacuje fosilni prirodni gas („power-to-gas“). Ugljen-dioksid koji se koristi u procesu metanacije može biti biogas, koji se dobija iz biootpada u fabrikama za proizvodnju biogasa ili preradu otpadnih voda. Drugi sistemi podrazumevaju proizvodnju metanola ili amonijaka za upotrebu u gorivnim ćelijama za automobile i brodove ili kao sintetičko gorivo za konvencionalne automobile ili mlazne motore („power-to-liquids“ princip). Sve ovo postiže se kroz sintezu, koja podrazumeva upotrebu vodonika i ugljen-dioksida, koji se, ponavljamo, može dobiti putem konverzije otpada u biogas.
Takav „zeleni vodonik“ dobijen iz obnovljivih izvora energije može se koristiti i u procesu prečišćavanja goriva (hidrogenizacije) u konvencionalnim rafinerijama ili kao osnovna hemikalija u različitim industrijama (principi „power-to-chemicals“ i „power-to-plastics“). Najzad, skladišteni vodonik može da se, po potrebi, ponovo prebaci u električnu energiju putem gorivnih ćelija („power-to-power“ princip).
Snabdevanje vodonikom kroz postojeće gasne mreže
U mnogim državama razmatra se uvođenje vodonika u postojeće gasne mreže, zarad dekarbonizacije prirodnog gasa. Gas sa koncentracijom vodonika od 20% može da se transportuje kroz postojeće mreže prirodnog gasa, bez rizika od oštećenja gasnih instalacija, distribucione infrastrukture itd.
Do kasnih godina 20. veka, u gradovima u Nemačkoj, Sjedinjenim Državama i Engleskoj, koristio se gas bogat vodonikom (koji je sadržao i preko 50% vodonika). On je do domaćinstava stizao cevovodima. Može se pretpostaviti da se brojne takve mreže cevovoda, distribucione linije i skladišta još uvek koriste.
Ubacivanje vodonika u mreže prirodnog gasa predloženo je i kao način dostavljanja čistog vodonika na tržište, uz upotrebu tehnologija ekstrakcije i prečišćavanja za dobijanje vodonika iz mešavine sa prirodnim gasom blizu krajnje tačke upotrebe. Ovaj metod isporuke vodonika uz mešanje sa prirodnim gasom može da uštedi novac za izgradnju zasebnih cevovoda za vodonik ili drugih skupih transportnih infrastruktura u ranoj fazi tržišnog razvoja.
Doprinos kompanije AVK
Mogućnost konverzije postojećih mreža za transport prirodnog gasa (koji se prvenstveno koristi za grejanje domaćinstava) u mreže kojima bi se transportovao isključivo vodonik razmatra se u Ujedinjenom Kraljevstvu i Holandiji. U Danskoj se analizira mala, zatvorena mreža prirodnog gasa, uz raspon pritiska od 3 do 65 bara, sa do 15% vodonika.
Kompanija AVK doprinosi razvoju projekata u kojima se testiraju metode transporta vodonika. Iz kompanije AVK u Holandiji dostavljaju se zasuni za projekat Univerziteta Arnem–Najmegen, u okviru koga se testira transport stoprocentnog vodonika. Kompanije AVK UK i AVK Donkin učestvuju u projektu (H100), u okviru koga obezbeđuju limitere protoka za testnu mrežu za transport stoprocentnog vodonika. Limiteri protoka koriste se za obezbeđivanje mreže u slučaju pucanja cevi, kako bi se zaustavljanjem protoka izbegle nesreće.
U kompaniji AVK prilagođavamo se inovacijama i „power-to-X“ tehnologiji tako što težimo da potvrdimo i dokumentujemo činjenicu da su naši proizvodi u stanju da ispune rastuće potrebe u ovoj oblasti. Između ostalog, testiramo naše proizvode prema svim relevantnim industrijskim normama, što i dokumentujemo. To uključuje i naše trenutno prilagođavanje potrebama transporta inovativnih hemikalija, poput vodonika.
Testiranje vodonika u mreži prirodnog gasa
Kompanija AVK posetila je malu, zatvorenu mrežu prirodnog gasa u Danskoj. Uz raspon pritiska od 3 do 65 bara izvode se testovi sa 15% vodonika.
Limiteri protoka
Limiteri protoka koriste se za obezbeđivanje mreže u slučaju pucanja cevi. Kompanije AVK UK i AVK Donkin obezbeđuju limitere protoka za testnu mrežu sa 100% vodonika.