BOSTON, Oct. 4, 2023 — Habang nakakaranas ng mga transformatibong pagbabago ang mga tanawing pang-enerhiya at industriyal, nasa bingit ng mapagpanatiling paglago ang ekonomiya ng hydrogen. Ang nakikitang kadena ng halaga ng hydrogen ay isasama ang mga sistema ng produksyon, imbakan, at distribusyon, na sumusuporta sa malawak na iba’t ibang mga application na sumasaklaw sa mga proseso ng industriya hanggang sa iba’t ibang mga sektor ng transportasyon. Habang nananatiling pangunahing paraan ng dekarbonisasyon para sa maraming sektor ang elektrifikasyon, lumilitaw ang hydrogen bilang isang mahalagang solusyon para sa mga industriyang mahirap baguhin.
Pangkalahatang-ideya ng mga sektor ng application ng hydrogen at mga teknolohiya ng fuel cell. Pinagmulan: IDTechEx
Mga Tradisyonal na Application sa Industriya: Pag-refine, Ammonia, & Methanol
Patuloy na gumagampan ng mahalagang papel sa nagbabagong tanawin ng mga teknolohiya ng hydrogen ang mga tradisyonal na sektor ng industriya tulad ng pag-refine, produksyon ng ammonia, at produksyon ng methanol. Tinatayang mananatiling isa sa mga pinakamalaking consumer ng mababang carbon na hydrogen para sa nakikitang hinaharap ang petrochemical refining ng IDTechEx. Ang hydrocracking at hydrotreating ay mga mahahalagang proseso na gumagamit ng malalaking dami ng hydrogen, na kung saan ang huli ang pangunahing gumagamit ng hydrogen sa isang refinery. Mga factor tulad ng pagsasaka ng global oil consumption at ang pangangailangan na i-proseso ang mas mabibigat na crude oil ang pumupukaw sa lumalaking pangangailangan para sa hydrogen sa sektor na ito.
Gumagawa ng mga pagsisikap ang mga kompanya ng petrochemical upang mabawasan ang kanilang carbon footprint. Maraming mga refinery ang matatagpuan sa mga pook industriyal o mga chemical park, na naging sentro ng pansin para sa mga bagong proyekto sa pagkukuha at pag-iimbak ng carbon at imprastraktura ng hydrogen, tulad ng Stanlow Refinery sa loob ng inisyatibong HyNet North West. Bukod pa rito, may potensyal ang hydrogen para sa karagdagang pagbawas ng emisyon sa mga refinery sa pamamagitan ng paggamit nito sa mga sistema ng enerhiya at init, na kasalukuyang umaasa sa mga teknolohiya ng pagsunog. Gayunpaman, kapansin-pansin na inaasahang kikilos nang mabagal ang mga pag-unlad na ito sa merkado ng pag-refine sa matagal na panahon.
Naglilingkod bilang isa pang mahalagang application para sa mababang carbon na hydrogen ang produksyon ng ammonia, na malaki ang naiambag sa mga inisyatiba sa dekarbonisasyon sa industriya ng fertilizer at kemikal. Ang pagsasaayos ng proseso ng Haber-Bosch upang matugunan ang green o blue hydrogen ay nag-aalok ng isang mapang-akit na daan para mabawasan ang mga emission ng CO2. Bukod sa mga tradisyonal nitong paggamit, kumukuha ng lakas ang ammonia bilang isang epektibong tagapagdala ng hydrogen para sa pandaigdigang transportasyon, na nagpapahiwatig ng mga prospect para sa patuloy na paglago sa larangang ito.
Tinutukoy rin ng IDTechEx na mahalaga, bagaman hindi gaanong nakikita, ang produksyon ng mababang carbon na methanol bilang isang daan para sa application ng hydrogen. Gumagawa ng malaking progreso sa larangang ito ang mga kompanya tulad ng Carbon Recycling International (CRI), na bumuo ng mga proyekto tulad ng planta ng Finnjord E-methanol. Naglilingkod ang methanol bilang isang mahalagang sangkap sa iba’t ibang mga kemikal at palagi nang ginagamit sa imbakan ng enerhiya at bilang automotive fuel. Ang paggamit ng green o blue hydrogen ay maaaring malaki ang naitutulong sa pagbawas ng mga emission sa produksyon ng kemikal. Gayunpaman, tulad ng green ammonia, nananatiling napakamahal at lubhang umaasa sa pinagmumulan ng CO2 ang produksyon ng green methanol. Bukod pa rito, kailangang nanggagaling sa direct air capture o mga basura/biomass ang CO2 upang maituring na tunay na carbon neutral ang methanol.
Mga Bagong Application sa Industriya: Pagmamani-obra ng Asero, Paglikha ng Kuryente & Produksyon ng Synthetic Fuel
Tinataya ng IDTechEx na magkakaroon ng mahalagang papel ang hydrogen sa pagmamani-obra ng asero sa gitna hanggang sa matagal na panahon. Naiambag ng konbensyonal na produksyon ng asero ang 7-9% ng mga global na emission ng CO2. Aktibong nagsasaliksik ang mga pangunahing kompanya tulad ng ArcelorMittal, SSAB, at Tata Steel sa mga teknolohiya ng hydrogen-powered direct reduced iron-electric arc furnace (H2-DRI-EAF) upang makagawa ng mas sustainable na asero. Ipinapakita ito ng HYBRIT Demonstration project – isang kolaboratibong proyekto sa Sweden sa pagitan ng SSAB, LKAB, at Vattenfall. Pinagtatrabahuhan ng mga kompanya ang pagpapakita ng isang fossil-free na kadena ng halaga ng asero na gumagamit ng renewable energy at hydrogen sa Sweden, na kinasasangkutan ng dekarbonisasyon ng lahat ng elemento ng kadena ng supply ng pagmamani-obra ng asero. Bagaman nananatiling may mga hamong pang-teknolohiya, nananatiling isang haligi sa transisyon na ito ang hydrogen.
Nasa maagang yugto pa rin ang application ng hydrogen sa kuryente at init ngunit may mahalagang pangako para sa mas malawak na mga pagsisikap sa dekarbonisasyon. May mga potensyal na application ang hydrogen sa imbakan ng renewable energy, imbakan na nasa labas ng grid, at mga planta ng combined heat and power (CHP). Sa kabila ng mga pagkawala sa kahusayan sa mga konbersyon ng power-to-gas-to-power, nagpapakita ang hydrogen ng nakaaakit na alternatibo para sa mga application na nasa labas ng grid na may limitadong mga pagpipilian. Gayunpaman, nangangailangan pa ng pinahusay na mga modelo ng negosyo ang paggamit ng hydrogen sa kuryente at init, partikular na imbakan ng renewable energy, upang maging mas commercially viable.
Gumagampan din ng mahalagang papel ang hydrogen sa produksyon ng biofuel at synthetic fuel. Maaaring maging mas carbon-neutral ang unang henerasyon at advanced biofuels sa pamamagitan ng application ng green hydrogen. Tinututukan ng mga pangunahing taga-refine tulad ng Neste at TotalEnergies ang mga fuel na ito, hinihikayat ng pangangailangan ng consumer at mga patakaran sa regulasyon. Gayunpaman, inaasahan ng IDTechEx na kumparatibong limitado ang papel ng hydrogen sa sektor na ito, hindi bababa sa gitna hanggang sa matagal na panahon.
Mga Application sa Mobility: Mga Sasakyan na Pinapagana ng Fuel Cell (FCEVs), Maritime, Riles, & Aviaton
Ang mga fuel cell ay isang mahalagang teknolohiya na gagamitin upang mapagana ang mga sektor ng transportasyong ito. Mangangailangan ang mga sektor ng transportasyong ito ng mabisang pagsasama ng mga fuel cell stack sa angkop na mga pamamaraan ng pag-iimbak ng hydrogen, heat exchanger, at iba pang mga bahagi upang matugunan ang iba’t ibang mga kinakailangan sa pagganap. Habang patuloy na umuunlad ang mga teknolohiya ng fuel cell at hydrogen storage, nagkakaroon ng mas malawak na pagtanggap at pag-adopt ang mga FCEV.