Зелен водород

Технологията слънце-водород
„Sun-hydrogen energy system“

Водородът е открит още през 1520 година от швейцарския учен Парацелз.
Водородът днес е в основата на бъдещото развитие на световната икономика.
Той се определя като основна суровина в стратегията за декарбонизация за
секторите, които не могат да бъдат електрифицирани.
Зеленият водород се превърна в един от основните стълбове на Фонда за
възстановяване на ЕС. Някои фондове ще бъдат най-големият стимулен
пакет, финансиран някога чрез бюджета на ЕС, с обща икономическа
инжекция от 1.8 трилиона евро, използвани за възстановяване на Европа след
COVID-19. Енергийният преход е една от осите на това възстановяване, от
които 30% от бюджета се отделя за изменението на климата. Това е мястото,
където водородът започва да придобива статут, привличайки все по-голям
интерес и го поставя в обществения дебат като един от основните стълбове
на икономическата декарбонизация.
Но какво всъщност е зеленият водород?
В тази обяснителна записка ще ви разкажем какво е зелен водород, какви са
неговите характеристики и значение.
Специялно разработена технология за производство и съхранение на
електроенаргия за захранване на енергонезависими обекти.
Водородът е най-разпространеният химичен елемент на земята, но има
проблем: той не е свободно достъпен в околната среда (например в
резервоарите), но винаги се комбинира с други елементи (например във вода,
H2O или метан, СН4).Следователно:
За да се използва в енергийни приложения, първо трябва да бъде
освободен, т.е. отделен от останалите елементи.
За да се извърши това разделяне и да се получи свободен водород, е
необходимо да се извършат някои процеси и за тях се изразходва енергия.
Това определя водорода като енергиен носител, а не като първична енергия
или гориво, което много хора смятат. Зеленият водород е енергиен носител, а
не основният източник на енергия. С други думи, водородът е вещество,
което може да съхранява енергия, която след това може да се освободи по
контролиран начин другаде. По този начин, може да се сравни с литиеви
батерии, които съхраняват електричество, а не изкопаеми горива като
природен газ.
Потенциалът на водорода за борба с изменението на климата се крие в
способността му да замества изкопаемите горива в приложения, където
декарбонизацията е по-сложна, като морски и въздушен транспорт или някои
индустриални процеси. Какво още, има голям потенциал като сезонна
система за съхранение на енергия (дългосрочно), които могат да натрупват
енергия за дълго време и след това да я използват при поискване.
Като безцветен газ истината е, че когато говорим за водород, обикновено
използваме много цветни термини, за да го изразим. Много от вас ще са
чували за водородно зелено, сиво, синьо и т.н. Цветът, присвоен на водорода,
не е нищо повече от етикет, който се използва за класифицирането му според
неговия произход и количеството въглероден диоксид, отделен по време на
производството му. С други думи, лесен начин да разберете колко „чист“ е:• Кафяв водород: Получава се чрез газифициране на въглища и по
време на производствения процес се отделя въглероден диоксид.
Понякога се нарича черен водород.
• Сив водород: получени от реформиране на природен газ.
Понастоящем това е най-богатото и евтино производство, въпреки че се
очаква разходите да се увеличат поради цената на правата за емисии на
въглероден диоксид. Производството на 1 тон H2 пепел ще отдели 9 до
12 тона CO2.
• Син водород: Произвежда се чрез реформиране на природния газ.
Разликата е, че част или всички емисии на CO2 се избягват чрез
системата за улавяне на въглерод. По-късно този въглероден диоксид
може да се използва например за производство на синтетични горива.
• Зелен водород: Получава се чрез електролизиране на вода,
използвайки електричество от възобновяеми енергийни
източници. Той е скъп, но тъй като цената на
възобновяемата енергия и електролизерите намалява, се
очаква цената му да намалява постепенно.
В нашата обяснителна записка ще разгледаме само технологията за
производство на зелен водород.
Процесът на производство на зелен водород не е лесен:
Електролизата използва електрически ток от ВЕИ за разграждане на водата
(H2O) до кислород (O2) и водород (H2) това е един от най-ефективните
начини за декарбонизиране на икономиката.

Предлаганата от нас технология „Слънце-водород“ за
производство и съхранение на електроенергия се състои
от следните технологични модули:
1. Фотоволтаични панели разположени по покривите и фасадите на
сградите и други свободни площи.2. Електролизери за производство на водород. Чрез процеса на
електролиза се получава водород при прилагане на
електрически ток към вода. Чрез използване на възобновяема
електрическа енергия от слънцето получаваме чист (зелен) водород
(H2).
Електролизата може да произведе 100% възобновяем водород, ако се
комбинира с възобновяема енергия. Това е модулно и мащабируемо
решение, което може да се проектира според нуждите от електроенергия
на съответния обект. Няма изгаряне и отделяне на вредни газови емисии.3. Съхранение на водород:
Съхранението на водород несъмнено е едно от най-обещаващите
приложения на водорода, като сезонна система за съхранение на
енергия. С нарастващата популярност на енергията от възобновяеми
източници ще открием, че цената на електричеството е наистина евтина
и дори ще има излишък, защото няма къде да се консумира. Тук ще
влезе в действие водородът, който може да се произвежда евтино и
след това да се използва при поискване за всяко приложение, било то
производство на енергия или друго приложение.
Съхранение под формата на сгъстен газ:
• Стационарно - станции за зареждане с водород.
• Транспортно - за автомобилни приложения.
• Обемно-транспортно - за превоз на обемни товари, които разпределят
водорода от производителя до крайните потребители.4. Превръщане на водорода в електроенергия.
Същност на горивните клетки
Принципът на действие на масово разпространените машини за
получаване на механична енергия, чрез изгаряне на твърди, течни и
газообразни субстанции налага съществено ограничение на техния
к.п.д. Причината е, че само част от енергията на високата температура,
получена при изгарянето, се превръща в механична, а останалата част
нагрява машината и се разсейва в околното пространство. При
горивните клетки (Fuel Cells - FC) това ограничение липсва, тъй като те
непосредствено превръщат енергията на химични реакции в
електрическа. Основното “гориво” е водород, но вместо него в някои
случаи се използват други газове. Най-общо FC се състои от анод и
катод с електролит между тях. От страната на анода се впръсква
водородът (или заместващият го газ), а от страната на катода –
кислород. В резултат на получените химични реакции при двата
електрода се получават йони, които преминават през електролита и
съответно обуславят протичането на електрически ток през него.
Едновременно с това, на един от електродите (в зависимост от вида на
горивната клетка) се получават и електрони, които през външния товар
затварят електрическата верига. Остатъчният продукт на всички FC е
вода, към която само в някои видове се прибавят малки количества от
безопасния за околната среда въглероден двуокис. Напрежението
между двата електрода на FC е около 0,7 V, а конкретната му стойност
зависи от нейния вид.Заключение:
На този етап само два енергоизточника покриват и изискването за
нисковъглеродно производство и икономическата целесъобразност - ядрената
енергия, от която се получава "жълт" водород, и електроенергията,
произведена от фотоволтаични централи.
Но дори и по-висока днес, цената на зеления водород трябва да се анализира
в дългосрочен план на фона на плановете за декарбонизация, тоест с растящи
цени на квотите на емисиите въглероден диоксид, както и на самите
изкопаеми горива. Засега и "остатъците" от електроенергията от
възобновяеми източници не са достатъчни, за да може да се разчита на тях за
индустриалното производство на водород. От друга страна обаче водородът
реално може да бъде използван, като метод за съхранение на електроенергия
- например да се произвежда в моменти, когато потреблението на енергия е
ниско, а условията за производството на електроенергия от възобновяеми
източници (например слънцето) са налични.
Водородът е технология с бъдеще и тепърва ще покаже своята ефективност.
Може би не е случайно, че производител на автомобили No1 в света е кръстил
своя водороден автомобил „Мирай (Mirai), което на японски означава –
„бъдеще“.

Иновации означава да предложиш бъдещето днес.
Това ви предлагаме ние - технологии от бъдещето, предоставени
от нас в настоящето!!