Siemens va construi cea mai mare fabrică de hidrogen verde din Germania cu instalaţii de electroliză de un randament admirabil

Germania a decis că are nevoie cât mai rapidă să-şi crească semnificativ producţia de hidrogen verde, care ar putea fi folosit în multe aplicaţii industriale unde e nevoie de temperaturi mari, precum producţia de oţel şi multe alte procese similare. Dacă în aceste procese industriale e aplicat hidrogenul produs din energie regenerabilă în combustie directă în furnale, atunci emisiile CO2 sunt eliminate practic complet dintr-unul din cele mai poluante domenii. Ei bine, în cazul Germaniei planurile pentru hidrogen sunt şi mai mari şi ele ţin şi de arderea lui în centrale termoelectrice, dar şi de aplicarea lui drept combustibil pentru camioane sau drept materie primă pentru producţia de alte forme de combustibil sintetic pentru nave şi avioane. Cu toate aceste necesităţi planificate, guvernul Germaniei, în comun acord cu Comisia Europeană, au decis că proiectul construcţiei cele mai mari fabrici de hidrogen din Germania e unul de importanţă strategică pentru securitatea energetică şi l-au aprobat să demareze în proceduri accelerate. Cei de la Siemens Energy au anunţat că ei sunt cei care au fost contractaţi prin operatorul german EWE să construiască această fabrică.

Siemens Energy produce deja instalaţii de electroliză pentru producţia hidrogenului, iar din 2023 are şi o fabrică de asemenea instalaţii lângă Berlin, a cărei capacitate de producţie început de la 1 GW în primul an, 2 GW în anul 2024 şi 3 GW în anul 2025. Siemens produce şi componentele necesare pentru aceste instalaţii şi spune că instalaţiile sale sunt printre cele mai eficiente din lume din cele produse la scară industrială.

Cea mai mare centrală din Germania va face uz de aceste tehnologii la scară imensă. Siemens va furniza instalaţii de electroliză cu o putere cumulată de 280 MW, iar cu tot cu procesele aferente ale fabricii, inclusiv sisteme de răcire şi compresoare, aceasta va consuma 320 MW de putere electrică. Cifra corespunde cu jumătate din puterea necesară întreg sistemului energetic al Moldovei pe tip de zi!

Având o putere cumultată de 280 MW, fabrica va produce anual 26.000 tone de hidrogen, sau 26.000.000 kg. E o cantitate impresionantă, or, din ea se pot produce peste 100.000.000 kg de amoniac drept combustibil pentru nave, sau, dacă ne gândim că actualele camioane pe hidrogen au un consum de 8-9 kg/100 km, producţia anuală ar ajunge să acopere combustibilul necesar pentru 28,9-32,5 milioane kilometri parcurşi de camioane pe hidrogen.

Foto: Camion MAN cu propulsie pe bază de hidrogen prin combustie directă

Cei de la Siemens spun că instalaţiile lor de producţie a hidrogenului au un randament excelent, de minim 75,5%, fiecare unitate consumând 17,5 MW putere şi generând 335 kg de hidrogen din cei 17,5 MWh consumaţi într-o oră.

Asta înseamnă 17.500 kWh de electricitate consumată pentru 335 kg, deci pentru producţia a 1 kg de hidrogen o instalaţie Siemens consumă 52,24 kWh, cifră care e mai bună decât cei 53 kWh de care au nevoie instalaţii similare produse de Toyota şi e mult mai mică decât media industriei de 57-62 kWh/kg.

Randamentul de 75,5% poate fi şi el verificat. Într-un kg de hidrogen se conţin 33,3 kWh de energie, dacă luăm în calcul energia netă rămasă după evacuarea vaporilor de apă formaţi la ardere. Cantitatea de energie inerentă dintr-un kilogram de hidrogen, însă, e de 39,4 kWh. Respectiv instalaţia Siemens cheltuie 52,24 kWh pentru a asigura cei 39,4 kWh înmagazinaţi în hidrogenul produs, iar asta înseamnă o pierdere de 24,5% de energie prin căldură şi un randament rămas de 75,5%.

Există o instalaţie de producţie a hidrogenului, elaborată recent de britanici, care pretinde un randament şi mai bun de atât, dar acolo încă nu s-a ajuns la producţia de serie.

Din instalaţiile produse deja în serie la scară mare, aceste produse Siemens par a fi într-adevăr printre cele mai eficiente din lume, fapt care justifică de ce au fost alese pentru cea mai mare fabrică de hidrogen din Germania, unde fiecare 2-3% câştigate în randament se transformă în mii de tone de hidrogen anual.