Selkeän kuvan muodostaminen jatkuvasti muuttuvista vetymarkkinoista voi olla haastavaa. Runsaan tutkimuksen, faktojen tarkistamisen ja analyysin sekä laajoista laboratoriotesteistä saadun oman tietämyksemme ja näkemyksemme avulla Triton Hydrogen pystyy kuitenkin jatkamaan markkinamallien ja -käyttäytymisen muutosten seurantaa ja edistämään vedyn käyttöä turvallisimmassa muodossaan.
Seuraavassa on valikoima erilaisten merkittävien ammattilaisten ja tutkijoiden analyysejä, jotka antavat tärkeää tietoa kehittyvästä vetymaailmasta.
VETYVUOTO: MAHDOLLINEN RISKI VETYTALOUDELLE
Vedyn odotetaan olevan avainasemassa energiajärjestelmän hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä. Kesäkuuhun 2022 mennessä hallitukset eri puolilla maailmaa ovat julkaisseet yli 30 vetystrategiaa ja etenemissuunnitelmaa. Vety on tunnistettu potentiaaliseksi turvallisuuskysymykseksi sen perusteella, että se on olemassa olevista molekyyleistä pienin ja voi helposti läpäistä materiaaleja. Tähän mennessä on kuitenkin kiinnitetty hyvin vähän huomiota vetyvuodon mahdolliseen vaikutukseen ilmastonmuutokseen, joka johtuu vedyn epäsuorasta ilmastonlämpenemisvaikutuksesta mekanismien kautta, jotka pidentävät metaanin ja muiden kasvihuonekaasujen (GHG) elinikää ilmakehässä (Paulot et al. 2012; Derwent et al. 2020).
VETYHAURASTUMISEN ESTÄMINEN: VETYTALOUDESSA KÄYTETTÄVÄT SULKUPINNOITTEET JA NIIDEN MERKITYS VETYYN PERUSTUVASSA TALOUDESSA
Vetyä estävät pinnoitteet ovat suojakerroksia, jotka koostuvat materiaaleista, joiden luontainen vetydiffuusiokyky ja -liukoisuus on alhainen ja jotka voivat viivästyttää, vähentää tai estää vedyn läpäisyä. Vetysulkupinnoitteiden odotetaan mahdollistavan vetyhaurastumiselle alttiiden terästen, erityisesti kustannustehokkaiden niukkaseosteisten terästen tai kevyiden lujien terästen, käyttämisen vetytaloudessa. Tähän tarkoitukseen on tutkittu pääasiassa keraamisia pinnoitemateriaaleja, kuten oksideja, nitridejä ja karbideja. Tässä katsauksessa käsitellään vetyä läpäisevien pinnoitteiden nykytilannetta. Al2O3, TiAlN ja TiC vaikuttavat lupaavimmilta ehdokkailta keraamisista materiaaleista. Pinnoitusmenetelmiä verrataan niiden kyvyn tuottaa laadultaan sopivia kerroksia ja niiden mahdollisuuksia skaalautua teolliseen käyttöön. Keskustellaan erilaisista vetyä läpäisevyyden karakterisointimenetelmistä, joissa käytetään sekä kaasumaista vetyä että sähkökemiallisesta reaktiosta peräisin olevaa vetyä. Lopuksi hahmotellaan mahdollisia tapoja parantaa ja optimoida vetysulkupinnoitteita.
VEDYN LÄPÄISYESTEET: PERUSVAATIMUKSET, MATERIAALIEN VALINTA, LASKEUTUMISMENETELMÄT JA LAADUNARVIOINTI
Alkuperäisartikkeli Kirjoittanut Vincenc Nemanič Jožef Stefan Institute, JSI, Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana, Slovenia.
Vakaita läpäisyesteitä etsitään materiaalien joukosta, joiden vetyliukoisuus ja diffuusiokyky ovat alhaisimmat. Muutamien tiettyjen puhtaiden metallien, kuten berylliumin ja volframin, lisäksi on tutkittu lähinnä tiheitä oksideja, nitridejä ja karbideja. Hyvin tarttuvien ja täydellisten esteiden valmistuksessa käytettävät pinnoitustekniikat ovat ilmeisesti yhtä tärkeitä kuin itse materiaalivalinta. Houkuttelevimpia ovat tekniikat, joissa ad-kerros muodostetaan yksinkertaisesti hapettamalla. Muut menetelmät edellyttävät erityisiä kaasuympäristöjä, joissa on voimakkaita sähkö- ja magneettikenttiä, mikä saattaa rajoittaa ad-kerroksen tasaista peittävyyttä suurilla ja epätasaisilla alueilla. Saavutettujen esteiden suorituskyvyn arviointi on toinen haastava tehtävä. Useat uudet menetelmät, joilla voidaan jäljittää vetyisotooppeja irtotavarassa hyvin pieninä pitoisuuksina, eivät useinkaan pysty määrittämään niiden liikkuvuutta. Ne eivät myöskään paljasta sulkuvirheiden merkitystä. Klassinen kaasun läpäisynopeusmenetelmä pinnoitettujen kalvojen läpi on edelleen luotettavin vaihtoehto todellisen vetyläpäisysulun (HPB) tehokkuuden määrittämiseksi. Kohotetussa lämpötilassa vedyn läpäisynopeus rekisteröidään päällystetyn kalvon virtaussuunnan jälkeiseltä puolelta, joka on alttiina huomattavasti korkeammalle vedyn nousupaineelle. Käyttämällä nykyaikaisia tyhjiömittaustekniikoita voidaan myös tehokkaimmat esteet luonnehtia hyvin.
MCKINSEY SUSTAINABILITY: VIISI TAULUKKOA VEDYN ROOLISTA NOLLAPÄÄSTÖISESSÄ TULEVAISUUDESSA.
Vedyllä on suuri potentiaali hiilivapaana energiankantajana. Seuraavassa tarkastellaan tämän laajalti sovellettavan teknologian taustalla olevaa vauhtia. Vety voi olla keskeisessä asemassa autettaessa maailmaa saavuttamaan netto- nollapäästöt vuoteen 2050 mennessä. Muiden teknologioiden, kuten uusiutuvan energian ja biopolttoaineiden, täydentäjänä vedyllä on potentiaalia. vähentää hiilidioksidipäästöjä muun muassa terästeollisuudessa, petrokemianteollisuudessa, lannoiteteollisuudessa, raskaassa liikenteessä (maantie- ja maastoliikenteessä), merenkulussa ja ilmailussa sekä tukea joustavaa sähköntuotantoa (muiden sovellusten ohella). Vuonna 2050 vety voisi edistää yli 20 prosenttia vuotuisista maailmanlaajuisista päästövähennyksistä. Vedyn mahdollista roolia laajemmassa energiamurroksessa tarkastellaan teollisuusraporttien sarjassa, jonka ovat laatineet McKinsey ja Hydrogen Council - maailmanlaajuinen, toimitusjohtajien johtama aloite, johon kuuluu jäseniä yli 140 yrityksestä. Raporteissa tarkastellaan esimerkiksi sitä, miten vedyn kysyntä voisi muuttaa nykyisiä sähkö-, kaasu-, kemikaali- ja polttoainemarkkinoita, tarvetta laajentaa vedyn tuotantoa, erityisesti puhdasta vetyä (joka valmistetaan uusiutuvilla energialähteillä tai päästöjä vähentävillä toimenpiteillä), sekä sitä, mitä on tapahduttava tulevan vuosikymmenen aikana, jotta päästään nollapäästötavoitteisiin. Vetyä koskeva vauhti on kiihtynyt viime vuoden aikana, kuten kuvataan seuraavassa asiakirjassa Vety Insights 2022,1 hiljattain julkaistu näkökulma vetyteollisuuden tilanteeseen. Sekä investoinnit että hankekehitys ovat lisääntyneet. Rahoitusvaje on kuitenkin edelleen olemassa.