Det kan være en udfordring at danne sig et klart billede af de stadigt skiftende brintmarkeder. Men med masser af research, faktatjek og analyse kombineret med vores egen viden og indsigt fra omfattende laboratorietest kan Triton Hydrogen fortsætte med at overvåge ændringerne i markedsmønstre og adfærd for at hjælpe med at fremme brint i sin sikreste form.
Nedenfor er et udvalg af analyser fra en række fremtrædende fagfolk og forskere, som giver et vigtigt indblik i brintverdenens udvikling.
BRINTLÆKAGE: EN POTENTIEL RISIKO FOR BRINTØKONOMIEN
Brint forventes at spille en nøglerolle i dekarboniseringen af energisystemet. I juni 2022 var mere end 30 brintstrategier og køreplaner blevet offentliggjort af regeringer verden over. Brint er blevet identificeret som et potentielt sikkerhedsproblem baseret på det faktum, at det er det mindste molekyle, der findes, og let kan passere gennem materialer. Hidtil har der dog været meget lidt opmærksomhed på det potentielle bidrag fra brintlækage til klimaforandringer, drevet af brints indirekte globale opvarmningseffekt gennem mekanismer, der forlænger levetiden for metan og andre drivhusgasser (GHG) i atmosfæren (Paulot et al. 2012; Derwent et al. 2020).
FOREBYGGELSE AF BRINTSKØRHED: BARRIEREBELÆGNINGERS ROLLE I BRINTØKONOMIEN
Hydrogenbarrierebelægninger er beskyttende lag, der består af materialer med lav hydrogendiffusivitet og -opløselighed, og som har potentiale til at forsinke, reducere eller forhindre hydrogengennemtrængning. Hydrogenbarrierebelægninger forventes at gøre det muligt at anvende stål, som er modtagelige for hydrogenskørhed, især omkostningseffektive lavlegerede stål eller letvægtsstål med høj styrke, i en hydrogenøkonomi. Det er primært keramiske belægningsmaterialer, der er blevet undersøgt til dette formål, herunder oxider, nitrider og karbider. I denne gennemgang diskuteres det aktuelle tekniske niveau med hensyn til hydrogenpermeation for en række forskellige belægninger. Al2O3TiAlN og TiC ser ud til at være de mest lovende kandidater fra en stor pulje af keramiske materialer. Belægningsmetoder sammenlignes med hensyn til deres evne til at producere lag med passende kvalitet og deres potentiale for opskalering til industriel brug. Forskellige opsætninger til karakterisering af brintpermeabilitet diskuteres ved hjælp af både gasformig brint og brint, der stammer fra en elektrokemisk reaktion. Endelig skitseres mulige veje til forbedring og optimering af brintbarrierebelægninger.
HYDROGENPERMEATIONSBARRIERER: GRUNDLÆGGENDE KRAV, MATERIALEVALG, DEPONERINGSMETODER OG KVALITETSEVALUERING
Originalartikel skrevet af Vincenc Nemanič fra Jožef Stefan Institute, JSI, Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana, Slovenien.
Stabile permeationsbarrierer søges blandt materialer med den laveste opløselighed og diffusivitet af hydrogen i bulk. Ud over nogle få specifikke rene metaller, som beryllium og wolfram, har man især undersøgt tætte oxider, nitrider og karbider. Belægningsteknikker til fremstilling af godt vedhæftede og perfekte barrierer er tydeligvis af samme betydning som selve materialevalget. Mest attraktive er de teknikker, hvor et ad-layer dannes ved simpel oxidation. Andre metoder kræver specifikke gasmiljøer med stærke elektriske og magnetiske felter, som kan udgøre en grænse for ad-layerets ensartede dækning over store og ujævne områder. Evaluering af de opnåede barriereegenskaber er en anden udfordrende opgave. Adskillige nye metoder, som kan spore hydrogenisotoper i bulk ved meget lave koncentrationer, fejler ofte i bestemmelsen af deres mobilitet. De afslører heller ikke, hvilken rolle barrieredefekter spiller. Den klassiske gaspermeationshastighedsmetode gennem coatede membraner er stadig den mest pålidelige mulighed for at bestemme den faktiske effektivitet af hydrogenpermeationsbarrieren (HPB). Ved forhøjet temperatur registreres brintpermeationshastigheden på nedstrømssiden af en coatet membran, der udsættes for et væsentligt højere brintopstrømstryk. Ved at bruge moderne vakuuminstrumenteringsteknikker kan selv de mest effektive barrierer karakteriseres godt.
MCKINSEY SUSTAINABILITY: FEM DIAGRAMMER OM BRINTS ROLLE I EN NETTO-NUL-FREMTID
Brint har et stort potentiale som en kulstoffri energibærer. Her er et kig på fremdriften bag denne bredt anvendelige teknologi. Brint kan spille en central rolle i at hjælpe verden med at nå netto nul-emissioner inden 2050. Som et supplement til andre teknologier, herunder vedvarende energi og biobrændstoffer, har brint potentialet til at til at dekarbonisere industrier som stål, petrokemikalier, gødning, tung mobilitet (on- og off-road), søfart og luftfart, samt til at understøtte fleksibel elproduktion (blandt andre anvendelser). I 2050 vil brint kunne bidrage med mere end 20 procent af de årlige globale emissionsreduktioner. Brints potentielle rolle i den bredere energiomstilling udforskes i en række industrirapporter, der er udarbejdet af McKinsey og Hydrogen Council - et globalt, CEO-ledet initiativ med medlemmer fra mere end 140 virksomheder. Rapporterne undersøger for eksempel, hvordan efterspørgslen efter brint kan omforme de nuværende markeder for el, gas, kemikalier og brændstof; behovet for at opskalere brintproduktionen, især ren brint (som er fremstillet med vedvarende energi eller med foranstaltninger til at sænke emissionerne); og hvad der skal ske i det kommende årti for at nå netto-nul-målene. Momentum bag brint er accelereret i det seneste år, som beskrevet i Indsigt i brint 2022,1 et nyligt offentliggjort perspektiv på brintindustriens tilstand. Både investeringer og projektudvikling har taget fart. Men der er stadig et hul i finansieringen.