Sformułowanie jasnego obrazu stale zmieniających się rynków wodoru może być trudnym przedsięwzięciem. Jednak dzięki wielu badaniom, sprawdzaniu faktów i analizom w połączeniu z naszą własną wiedzą i spostrzeżeniami zdobytymi podczas szeroko zakrojonych testów laboratoryjnych, Triton Hydrogen jest w stanie nadal monitorować zmiany wzorców rynkowych i zachowań, aby pomóc promować wodór w jego najbezpieczniejszej formie.
Poniżej znajdują się wybrane analizy wielu wybitnych specjalistów i badaczy, które dają ważny wgląd w ewoluujący świat wodoru.
WYCIEK WODORU: POTENCJALNE RYZYKO DLA GOSPODARKI WODOROWEJ
Oczekuje się, że wodór odegra kluczową rolę w dekarbonizacji systemu energetycznego. Od czerwca 2022 r. rządy na całym świecie opublikowały ponad 30 strategii i map drogowych dotyczących wodoru. Wodór został zidentyfikowany jako potencjalna kwestia bezpieczeństwa w oparciu o fakt, że jest najmniejszą istniejącą cząsteczką i może łatwo przenikać przez materiały. Do tej pory jednak bardzo niewiele uwagi poświęcono potencjalnemu wpływowi wycieku wodoru na zmiany klimatyczne, wynikającemu z pośredniego wpływu wodoru na globalne ocieplenie poprzez mechanizmy, które wydłużają żywotność metanu i innych gazów cieplarnianych (GHG) w atmosferze (Paulot et al. 2012; Derwent et al. 2020).
ZAPOBIEGANIE KRUCHOŚCI WODOROWEJ: ROLA POWŁOK BARIEROWYCH W GOSPODARCE WODOROWEJ
Powłoki barierowe dla wodoru to warstwy ochronne składające się z materiałów o niskiej wewnętrznej dyfuzyjności i rozpuszczalności wodoru, wykazujące potencjał opóźniania, zmniejszania lub utrudniania przenikania wodoru. Oczekuje się, że powłoki z barierą wodorową umożliwią zastosowanie w gospodarce wodorowej stali podatnych na kruchość wodorową, w szczególności opłacalnych stali niskostopowych lub lekkich stali o wysokiej wytrzymałości. W tym celu badano głównie ceramiczne materiały powłokowe, w tym tlenki, azotki i węgliki. W niniejszym przeglądzie omówiono aktualny stan wiedzy w odniesieniu do przenikania wodoru dla różnych powłok. Al2O3TiAlN i TiC wydają się być najbardziej obiecującymi kandydatami z dużej puli materiałów ceramicznych. Metody powlekania są porównywane pod względem ich zdolności do wytwarzania warstw o odpowiedniej jakości i ich potencjału do skalowania do zastosowań przemysłowych. Omówiono różne konfiguracje do charakteryzowania przepuszczalności wodoru, wykorzystując zarówno wodór gazowy, jak i wodór pochodzący z reakcji elektrochemicznej. Na koniec przedstawiono możliwe ścieżki poprawy i optymalizacji powłok barierowych dla wodoru.
BARIERY PRZENIKANIA WODORU: PODSTAWOWE WYMAGANIA, WYBÓR MATERIAŁÓW, METODY OSADZANIA I OCENA JAKOŚCI
Oryginalny artykuł napisany przez Vincenca Nemaniča z Jožef Stefan Institute, JSI, Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana, Słowenia.
Stabilne bariery przenikania są poszukiwane wśród materiałów o najniższej rozpuszczalności i dyfuzyjności wodoru. Oprócz kilku określonych czystych metali, takich jak beryl i wolfram, badano głównie gęste tlenki, azotki i węgliki. Techniki powlekania w celu przygotowania dobrze przylegających i doskonałych barier mają oczywiście takie samo znaczenie jak sam wybór materiału. Najbardziej atrakcyjne są techniki, w których warstwa ad-layer jest tworzona po prostu przez utlenianie. Inne metody wymagają specyficznych środowisk gazowych z silnymi polami elektrycznymi i magnetycznymi, które mogą stanowić ograniczenie dla jednolitego pokrycia ad-layer na dużych i nierównych obszarach. Kolejnym trudnym zadaniem jest ocena osiągniętej wydajności bariery. Kilka nowych metod, które mogą śledzić izotopy wodoru luzem w bardzo niskich stężeniach, często nie są w stanie określić ich mobilności. Nie ujawniają one również roli defektów bariery. Klasyczna metoda szybkości przenikania gazu przez powlekane membrany jest nadal najbardziej niezawodną opcją określania rzeczywistej wydajności bariery przenikania wodoru (HPB). W podwyższonej temperaturze szybkość przenikania wodoru jest rejestrowana po dolnej stronie powlekanej membrany wystawionej na działanie znacznie wyższego ciśnienia wodoru przed membraną. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technik oprzyrządowania próżniowego można dobrze scharakteryzować nawet najbardziej skuteczne bariery.
MCKINSEY SUSTAINABILITY: PIĘĆ WYKRESÓW NA TEMAT ROLI WODORU W PRZYSZŁOŚCI BEZ EMISJI NETTO
Wodór ma ogromny potencjał jako bezemisyjny nośnik energii. Oto spojrzenie na dynamikę stojącą za tą szeroko stosowaną technologią. Wodór może odegrać kluczową rolę w pomaganiu światu w osiągnięciu zerowej emisji netto do 2050 roku. zerowej emisji do 2050 roku. Jako uzupełnienie innych technologii, w tym energii odnawialnej i biopaliw, wodór ma potencjał wodór ma potencjał do dekarbonizacji przemysłu, w tym przemysłu stalowego, petrochemicznego, nawozów sztucznych, ciężkiej mobilności (na drogach i poza nimi), żeglugi morskiej i lotnictwa, a także do wspierania elastycznego wytwarzania energii (wśród innych zastosowań). W 2050 r. wodór może przyczynić się do ponad 20% rocznej redukcji emisji na świecie. Potencjalna rola wodoru w szerszej transformacji energetycznej została przeanalizowana w serii raportów branżowych, których współautorami są McKinsey i Hydrogen Council - globalna inicjatywa kierowana przez CEO, której członkami jest ponad 140 firm. Raporty badają na przykład, w jaki sposób popyt na wodór może zmienić obecne rynki energii, gazu, chemikaliów i paliw; potrzebę skalowania produkcji wodoru, w szczególności czystego wodoru (który jest wytwarzany przy użyciu odnawialnych źródeł energii lub środków mających na celu obniżenie emisji); oraz co musi się wydarzyć w nadchodzącej dekadzie, aby osiągnąć cele zerowe netto. Tempo rozwoju wodoru przyspieszyło w ubiegłym roku, jak opisano w artykule Informacje na temat wodoru w 2022 r.1 to niedawno opublikowane spojrzenie na stan branży wodorowej. Zarówno inwestycje, jak i rozwój projektów nabrały tempa. Pozostaje jednak luka w finansowaniu.