Hydrogen som fremtidens energibærer
|
De siste tiårene har hydrogen (H2) fått mye oppmerksomhet som en miljøvennlig energibærer. Forbrenning av hydrogen produserer nesten bare rent vann. Eventuelle hydrokarboner og karbonoksider i eksosen kan bare komme fra motoroljen i forbrenningskammeret. Utslipp av NOx stammer fra nitrogeninnholdet i lufta og øker med forbrenningstemperaturen. Ved å bruke H2 i brenselceller oppstår praktisk talt ingen forurensing. I denne forbindelse gir bruk av hydrogen utslippsnivå langt under eksisterende og fremtidige krav. Hydrogen har vært et viktig råstoff i den kjemiske industrien i over 100 år. Det er en nøkkelkomponent i fremstilling av kjemikalier som ammoniakk, metanol og gjødsel, og store mengder brukes i oljeraffinerier. Andre, kanskje overraskende, produkter hvor hydrogen brukes er glass, foredlet metall, vitaminer, kosmetik, halvlederkretser, såper, margarin og peanøttsmør. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
| NASA romrakett med romfergen Atlantis. |
Molekylært hydrogen, H2. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Hydrogen er det mest vanlige av alle elementene i universet. Det anslås at så mye som 90 % av atomene og ¾ av den totale massen er H2. Dessverre er svært små mengder H2 fritt tilgjengelig på jorden, og det må derfor produseres fra andre kilder. Hydrogen er derfor ikke en energikilde, men en energibærer. Hydrogen er det minste og letteste av alle elementene. Basert på vekt er energitettheten for hydrogen dobbelt så høy som for naturgass og nesten tre ganger høyere enn for bensin. I applikasjoner der vekt er viktigere enn volum, som for eksempel i romfarts-raketter, har hydrogen vært benyttet som drivstoff i mange år. Omtrent 1 % av det totale (årlige) forbruket på 500 mrd m3 brukes i romfarten. Tabellen nedenfor viser energitettheten, både volumetrisk og gravimetrisk for hydrogen og noen andre vanlige drivstoff.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Den volumetriske energitettheten for H2 er veldig lav i forhold til andre drivstoff, helt motsatt av den gravimetriske. Det er viktig å nevne at for å sammenligne forskjellige drivstoff korrekt, må en se på komplette systemer, inkludert vekt og volum av alle komponenter og også virkningsgraden til omformerne. I tillegg spiller kostnader og behov for vedlikehold en viktig rolle. Ønsket om en langsiktig overgang til et hydrogensamfunn er hovedsaklig basert på behovet for å redusere forurensing og utslipp av klimagasser og bekymring om tømming av de fossile brenselkildene. I dag dekkes omtrent 90 % av verdens energiforbruk av fossile kilder, og mesteparten av dette kommer fra et begrenset antall geografiske områder. Selv om H2 i fremtiden blir brukt i stor skala, er det fortsatt behov for en energikilde for å fremstille det. Fornybare energiteknologier, som sol, vann-, vind- og bølgekraft, er i prinsippet tilgjengelig, men ennå ikke modne nok for masseproduksjon og/eller fullt utviklet. For distribusjon av hydrogen trengs også en tilpasset infrastruktur.
Stuart/CKI's Hydrogen Økonomivisjon. Link til en mer detaljert beskrivelse her. Produksjon og lagring av hydrogen er ikke de eneste viktige momentene for en fremtidig hydrogenvisjon. Like så kritisk er distribusjonen fra produsent til forbrukere. Siden hydrogen allerede brukes i industrien, er transportteknologien tilgjengelig. Store mengder flytende og trykkbasert hydrogen transporteres over sjø og land, og omtrentlig 1100 km hydrogenrørledninger eksisterer i Amerika, Tyskland og England. Dette er lite sammenlignet med naturgassnettverket, men det er viktig å merke seg at det finnes rørledninger i drift i dag som leverer hydrogen til forbrukere. Hovedutfordringen blir å utvide kapasiteten og nettverket for å møte det fremtidige behovet.
|
|
Copyright © 2004-2006 Fuel Cell Norway ANS |
