Olanda va construi cea mai mare fabrică de producţie a hidrogenului, direct pe mare

Hidrogenul e calificat adeseori drept una din soluţiile energetice cele mai viabile, cu zero emisii, pentru a înlocui combustibilii fosili. Hidrogenul poate fi folosit atât la generarea de electricitate prin pile de combustibil, cât şi direct în combustie, sub formă de gaz, pe maşini sau chiar pe cuptoare industriale, ca şi în cazul fabricii Denso a celor de al Toyota, despre care relatam ceva timp în urmă. Ei bine, acum Olanda a anunţat că va construit cea mai mare fabrică de producţie a hidrogenului din lume, situată direct pe mare.

Hidrogenul pare un combustibil minune, pentru că atât în interacţiunea sa în pilele de combustibil, cât şi în eventuala combustie, singurele emisii sunt vaporii de apă, prin legăturile formate cu oxigenul din atmosferă. Dar hidrogenul nu se găseşte în mod normal în stare pură pe planetă, ceea ce înseamnă că e nevoie să-l producem, de obicei prin extracţie din apă sau, vorbind în termeni chimici, prin electroliză. E o reacţie chimică, generată de trecerea unui curent electric între doi electrozi scufundaţi în soluţie salină, iar astfel apa e descompusă în hidrogen gazos şi oxigen.

Problema în această ecuaţie curentul electric, ceea ce înseamnă că e nevoie de energie pentru această reacţie. O altă problemă e stocarea şi transportul hidrogenului gazos, care are de obicei nevoie de compresoare puternice pentru a-l stoca la presiune mare. Pentru ca în final hidrogenul să justifice tot efortul de zero emisii, e absolut crucial ca întreg lanţul de hidroliză a lui, stocare şi transport să fie realizat cu zero emisii şi el. Aşa cum destăinuia Toyota în articolul recent cu instalaţiile de la fabrica Denso, producţia unui kilogram de hidrogen are nevoie de 53 kWh de electricitate, iar aici nu se include stocarea şi transportul. Deci, dacă ignorăm cum e creată electricitatea, sau cum e făcut transportul, putem eclipsa repede toate avantajele lui.

Foto: Cam aşa ar arăta întregul lanţ al producţie şi folosirii lui ulterioare ca şi combustibilului, ultimele săgeţi indicând transportul

Tocmai de asta, cei din Olanda au vrut să gândească la scara mare a unei întregi ţări, analizând tot procesul şi minimizând toate aceste posibile pierderi energetice. Noua lor fabrică de producţie a hidrogenului va fi localizată direct pe mare şi astfel va avea acces direct la apa salină, cu energie minimă consumată pentru transportul acestei ape către instalaţiile de hidroliză. La fel de important era să se asigure şi o sursă de electricitate regenerabilă, iar aici autorităţile din olanda au comasat practic proiectul parcului eolian maritim Ten noorden van de Waddeneilanden, de lângă insulele Wadden, care urmează a fi situat la circa 56 km de ţărmul nordic al Olandei. Acest parc eolian va avea o putere de generare de 700 MW şi, dacă anterior se estima că o livra direct sub formă de electricitate în reţeaua Olandei sau UE, acum autorităţile au decis că toată energia produsă va fi livrată fabricii de hidrogen, construită în proximitatea lui, mai aproape de ţărm.

Foto: Localizarea parcului eolian Ten noorden van de Waddeneilanden

Astfel, noua fabrică va avea acces la energie regenerabilă, produsă de vânt, într-o zonă cu productivitate estimată a fi foarte ridicată şi va avea şi apă. Autorii proiectului fabricii spun că ea va avea instalaţii de hidroliză de o putere de 500 MW. Teoretic, dacă aceste instalaţii vor funcţiona la capacitate maximă, timp de oră ele vor folosi 500 MWh de electricitate generată de turbinele eoliene, dacă şi acestea pot livra această putere în timp real. Iar 500 MWh de electricitate ar fi suficienţi pentru a produce circa 9.433 kg de hidrogen în acea oră, dacă luăm la bază randamentul celor de la Toyota, dar e posibil că la scara mare a unei asemenea fabrici randamentul să fie mult mai bun. Oricum, aproape 10 tone de hidrogen produse pe oră, reprezintă o cifră mare, or, o Toyota Mirai nevoie de 0,76 kg de oxigen pentru a parcurge 100 km, de exemplu, iar un furnal industrial va consuma o cifră mult mai mică de kilograme de hidrogen în ardere, decât metri cubi de gaz.

Foto: Aşa arată instalaţiile de hidroliză dintr-o fabrică de producţie a hidrogenului

Acum, având energia pentru producţie asigurată şi apa, mai rămâne stocarea şi transportul din ecuaţie. Iar aici olandezii au fost şi mai ingenioşi. În apropiere, în mare, există o conductă de gaz, care va fi folosită pentru a pompa hidrogenul către ţărm, atunci când fabrica va fi gata, în 2031. Acolo, pe ţărm, conducta de hidrogen va fi conectată la o reţea naţională de conducte de hidrogen, pe care Olanda o va construi până atunci, având deja desemnate traseele şi executorul proiectului pentru acea reţea. Întotdeauna conductele au fost cea mai eficientă cale de a transporta resurse energetice, iar Olanda nu vrea să folosească cisterne de camioane, baterii, şi toată complexitatea logistică ce cade din eficienţa întregului proces, ci a ales să folosească preponderent conducte de hidrogen la nivel naţional, la fel cum toate ţările folosesc conducte de gaz. De fapt, pot fi şi aceleaşi conducte, pentru că specificaţiile tehnice sunt identice.

La final noua fabrică nu va stoca hidrogenul nicăieri şi nu va cheltui energie pentru comprimarea acestuia, ci-l va pompa în formă gazoasă în conducte. Folosind 500 MW putere pentru pile, mai are o rezervă de 200 MW din cele 700 MW produse de parcul eolian, rezervă care poate fi folosită pentru pomparea hidrogenului în conducte sau pentru atenuarea perioadelor când turbinele eoliene nu produc la capacitate maximă. Iar acel hidrogen din conducte va putea alunge direct la marile fabrici, în marile oraşe şi eventual la staţiile de alimentare a maşinilor şi camioanelor cu hidrogen, fără cisterne care să-l transporte şi fără pierderi atât de mari la debursarea dintr-un recipient în altul. Genial de eficient, deci, într-un oarecare mod şi genial de simplu şi predictibil. E complicat doar să te apuci, ca şi ţară, să faci proiecte de o anvergură atât de mare, în care să vezi şi să proiectezi totul în ansamblu, gândindu-te la întregul lanţ, nu doar la o parte mică din el.

Aşadar, decizia pentru noul parc e luată în Olanda, locul e ales, acum urmează licitaţiile, proiectările minuţioase şi construcţia, pentru ca-n 2031 această fabrică să fie deplin funcţională, cu tot cu reţeaua de ţevi prin care să pompeze hidrogenul.