Проф. Майкъл Фрьоба: Водородът - важен стълб на енергийния преход
Ноември 2019 | „Енергийното снабдяване утре ще се промени значително в сравнение с днешното. С енергийния преход в момента изпитваме промяна в енергийните системи. "
„В момента сме във фаза на преход от енергийна система, базирана на гориво, към енергийна система, базирана на електричество“, каза проф. Майкъл Фрьоба, дипломиран химик и енергиен изследовател в Хамбургския университет, започвайки лекцията си пред заинтересованата аудитория.
Лекционното събитие се проведе на 20 ноември 2019 г. по инициатива и организация на местната група BUND Reinbek/Wentorf и инициативата за защита на климата Sachsenwald, подкрепена от ръководството за опазване на климата на град Reinbek, в голямата заседателна зала на кметството на Reinbek, която беше запълнена до последното място.
„Използването на изкопаеми горива като въглища, суров нефт и природен газ за производство на енергия ще намалее до 2050 г. от 90% днес на около 50% в полза на възобновяемите енергии като Електричество от предимно вятърна енергия, фотоволтаици и слънчева топлинна енергия ”, продължи проф. Фрьоба. „Когато преобразуваме енергийните си доставки във възобновяеми енергии, в бъдеще ще генерираме относително големи количества електроенергия. Тъй като всички те не могат да бъдат използвани веднага, съхранението на електричество е от съществено значение. „Енергията може да се съхранява по много различни начини: литиево-йонната батерия е подходяща за малки количества енергия, за по-големи количества, напр. Водород (H2) по-подходящата среда.
„Аспектът на защитата на климата по отношение на декарбонизацията винаги трябва да се взема предвид при бъдещи съображения“, казва проф. Фрьоба. „В дългосрочен план водородът не трябва да се произвежда от природен газ, както е било в миналото, а с помощта на възобновяеми енергии (например електричество от вятърна енергия) от вода, използваща електролиза, така че да може да се постигне целта за опазване на климата за намаляване на емисиите на CO2.“ Водната електролиза е специален процес, при което водата се разделя на своите компоненти водород и кислород. С тяхна помощ от 9 литра вода може да се получи 1 кг много чист Н2, което е достатъчно за пътуване с кола от 100 км. Цената за 1 кг Н2 е 9,50 евро, цена, определена произволно от политиците, производствените разходи са само около половината.
За да може отново да се използва съхранената енергия от водорода, се използва горивната клетка. По принцип това е обратният процес на електролиза: водородът и кислородът произвеждат вода, електричество и топлина. „Но не се притеснявайте, процесът е различен от познатата реакция на кислороден водород“, каза проф. Фрьоба, успокояващ публиката. Както и да е, има достатъчно опит в работата с запалими и експлозивни газове и течности, помислете само за природен газ или бензин. Водородът може да се транспортира в камиони или като газ под налягане, или като охладена течност. Изкуствено създадени кухини в солни куполи (солни пещери), тъй като те се използват в САЩ от дълго време, са идеални за съхранение на водород.
Друга често използвана среда за съхранение на електричество, също в областта на електромобилността, е литиево-йонната батерия, която е подходяща за съхранение на по-малки количества енергия. Поради използвания кобалт, освен всичко друго, тази батерия е относително тежка. За съжаление те не могат да бъдат направени толкова големи, колкото искате, така че капацитетът им да е достатъчен само за кратки пътувания. Друг недостатък на литиевата батерия е проблемът със суровините. Някои елементи като индий, германий и галий вече няма да са на разположение след около 50 години. Литийът и кобалтът също вече са в червения списък. В момента се провеждат изследвания върху разработването на литиево-сярна и метално-въздушна батерия, които биха могли да имат значително по-голям капацитет.
За нашата мобилност на пазара се предлагат както автомобили, базирани на батерии, така и модели, базирани на горивни клетки. Автомобилът с акумулаторна батерия има пробег от около 300 км след време за зареждане от половин час в станцията за бързо зареждане (или до 14 часа в битова гнездо), а автомобилът с горивни клетки, от друга страна, има обхват от 3 до 5 минути водородната помпа има обхват от около 500 км. Въпреки това мрежата от станции за зареждане с водород в Германия се изгражда едва сега. „В бъдеще ще има различни устройства за различни области на приложение“, казва проф. Fröba. „За мобилност се изискват паралелно батерии за къси разстояния и горивни клетки за дълги разстояния, както и за тежък транспорт.“
В лекцията си проф. Fröba показа предимствата и недостатъците, както и ограниченията на различните енергийни системи и типове задвижвания в мобилността и даде да се разбере, че водородът е идеален енергиен носител. За съжаление германската автомобилна индустрия досега игнорира предимствата. В азиатските страни те са много по-напред. Смята се, че след две години ще можем да купуваме и повече автомобили, задвижвани с водород, от нас.
Обширни и многобройни въпроси и приноси към дискусията от много заинтересованата, а в някои случаи и добре информирана публика, допринесоха за всестранно успешно събитие.