のみで作られています再生可能電力, グリーン水素は、汚染を引き起こす化石燃料に代わる有望な代替品として浮上しています。しかし、この大いに宣伝された未来の燃料には落とし穴があるかもしれません。
一部の科学者は、漏洩とそれが引き起こす可能性のある潜在的な害に関するデータの欠如は、初期の業界にとって盲点であると述べています。
今年発表された少なくとも4つの研究によると、水素大気中に浸透すると、環境上の優位性が失われます。これは、すでに存在する温室効果ガスを破壊する分子の濃度が減少し、地球温暖化につながる可能性があるためです。
製造、輸送、保管、使用中に 10% でも漏れがあった場合、グリーン製品を使用する利点は失われてしまいます。水素化石燃料の過剰使用は完全になくなるだろうと２人の科学者がロイターに語った。
彼らは、水素漏れを監視する技術が不足しているということは、データにギャップがあることを意味しており、その正味の影響を計算するにはさらなる研究が必要であると述べている。地球温暖化最終的な投資決定が下される前に。
しかし、政府とエネルギー会社はグリーン水素に大きな賭けをしている。
でヨーロッパ、エネルギー圧迫ロシアのウクライナ侵攻によって各国政府は代替電源の模索を余儀なくされており、ガス価格の高騰により、グリーン水素がはるかに手頃な価格になっているように見えます。
欧州連合は9月にグリーン水素プロジェクトに対する52億ユーロの補助金を承認した。一方、米国は、グリーン水素税額控除に数十億ドルを含めた。インフレ抑制法。
グリーン水素に移行する準備はできていますか?
グリーン水素の気候への利点を損なう漏洩のリスクに関する研究が、コロンビア大学、環境防衛基金、ケンブリッジ大学とレディング大学、フレイザー・ナッシュ・コンサルタント会社によって発表されている。
「私たちはもっと優れたデータを必要としています。漏れそして、漏洩の測定を実際に強制する規制が必要です」とコロンビア大学グローバルエネルギー政策センターの研究者アンソフィー・コルボー氏は言う。
水素の利用がさらに広がる2050年までに漏洩率は最大5.6％に達する可能性があると試算している。
ノルウェーの気候研究機関CICEROも、水素の影響に関する3年半にわたる研究に取り組んでおり、2024年6月に終了する予定である。排出量。研究を主導するマリア・サンド氏は、科学には大きな隔たりがあると言う。
「私たちは漏れについて認識する必要があり、何らかの答えが必要です...水素には大きな可能性があります。大きな移行をする前に、もっと知る必要があるだけです。」
水素漏れはどのくらい頻繁に起こるのでしょうか?
水素の漏洩はこれまで監視されておらず、現在使用されている無臭ガスのほとんどは消費される場所で作られているが、配管して配管する計画がある。船それは膨大な距離です。
の化石燃料業界は、水素が最終的にはガスパイプラインや液化天然ガスの輸出入ターミナルなどの既存のインフラを通過できるようになると期待している。
天然ガスの約 1% - そのほとんどがメタン- ヨーロッパのインフラ漏洩を乗り越える。しかし、アナリストやリークの衛星画像によると、ロシアを含む一部の国では金利がさらに高くなっている。
「水素についてはわかっていないことがたくさんあります」とサンド氏は言う。 「それがメタンと同じように振る舞うと仮定できるかどうかはまだわかりません。」
イングランド北部にあるDNVのスパディーダム研究施設のパイプラインでのテストの初期結果は、水素が漏れる場所と速度が同じであることを示した。天然ガス。しかし、グリーン水素プロジェクトに取り組んでいる企業は、慎重な監視が必要であると述べている。
科学者やアナリストらは、水素分子はメタン中の分子よりもはるかに小さくて軽いため、閉じ込めるのが難しいと述べている。
水素がパイプラインに入ると、金属パイプが弱くなり、亀裂が発生する可能性があります。水素はまた、水素よりもはるかに爆発性が高いです。天然ガス安全上の問題が生じる可能性があります。
水素の漏洩の可能性は、すべてのグリーン水素計画を狂わせるほどの規模にはならないと予想されているが、いかなる漏洩も気候への利点を損なう可能性があると科学者らは述べている。
緑色の水素と灰色の水素
エネルギーを貯蔵したり供給したりできる可燃性の高いガスである水素は、地球上で最も単純かつ最も豊富に存在する元素ですが、通常は自由な形では存在せず、水などの水素を含む化合物から抽出する必要があります。石炭、天然ガスまたはバイオマス。
石油精製所、化学工場、肥料産業で長年使用されてきた水素の製造は、大量のガスを排出するプロセスで天然ガスまたは石炭に依存しています。二酸化炭素。このタイプの化石ベースの水素しばしば「灰色の」水素と呼ばれます。
業界の専門家は、95% 近くが水素現在、生産には化石燃料が使用されており、英国とインドネシアの排出量を合わせた量の CO2 が発生します。
「グリーン」水素対照的に、再生可能エネルギーを使用して、温室効果ガスを発生させることなく、電気分解によって水を 2 つの成分 (水と酸素) に分解することによって製造されます。
このタイプの「クリーンな」水素は、化石燃料製鉄や重量物輸送など、電力に簡単に切り替えることができない分野で。
水素を燃料として利用する最大の魅力燃料主な副生成物は少量の窒素酸化物を伴う水蒸気であり、染み出さないと仮定すると、化石燃料よりも汚染がはるかに少ないということです。
漏れは、高コスト、安全性への懸念、十分な投資の必要性のほかに、グリーン水素の導入を悩ませる多くの問題の 1 つです。再生可能エネルギーそれを作るためだけでなく、無色のガスを貯蔵し、輸送するためのインフラストラクチャーも同様です。
水素漏れのリスクはどのように評価できますか?
2022年12月、ブリュッセルは、大規模な水素導入に伴うリスクに関するさらなる研究のための資金申請を呼びかけた。研究者は、その方法を示すよう研究に求めました。水素を置き換えることで地球温暖化を減らすことができる化石燃料だけでなく、漏洩が発生した場合に地球温暖化にどのように寄与する可能性があるかについても説明します。
一方、環境防衛基金の調査では政府や企業に対し、まず水素漏洩率に関するデータを収集し、次に必要なインフラを構築する前に最もリスクが高い場所とその軽減方法を特定するよう求めている。
フレイザー・ナッシュの報告書は、初期費用とメンテナンス費用の増加を考慮して、水素漏れを防ぐ対策をどのように考慮する必要があるかについても指摘した。
「それをどのように生産するかについて知れば知るほど、持続可能な規制や管理が必要であればあるほどコストがかかるため、代替手段がない限りその使用は制限されます」とシンクタンク、規制支援プロジェクトの上級研究員リチャード・ロウズ氏は言う。
水素プロジェクトは世界的に増加中
国際エネルギー機関のデータによると、世界中で約 300 のグリーン水素プロジェクトが建設中または開始されていますが、その大部分は小規模な実証プラントです。
最大のものは中国にあり、寧夏宝豊エネルギーグループは、から生成されたグリーン水素を使用しています。太陽光発電ポリエチレンやポリプロピレンなどの石油化学製品を製造します。
コンサルタント会社 DNV は、グリーン水素は世界の水素の約 12% を満たす必要があると予測しています。エネルギー2050 年までにパリの気候変動目標を達成するよう求める。現在の開発ペースとDNVの将来の普及モデルに基づくと、世界は約4％に到達する軌道に乗っているだけだ、とDNVは述べている。
ケンブリッジ大学の機械工学教授デイビッド・セボン氏は、膨大な量のエネルギーを考慮すると、4％は「管理可能な」ものに過ぎないかもしれないと言う。再生可能エネルギー十分な緑色の水素を生成するために必要です。
現在製油所で使用されている汚れた水素を代替するには、肥料そして化学工場では、すべての工場で生産される電力がほぼ 2 倍になります。風力タービンそして世界中でソーラーパネルが必要になるだろうが、それはグリーン水素が製鉄、輸送、暖房など他の用途に使用される前の段階である、とセボン氏は言う。
それでも、EUはグリーン水素の用途の義務化を検討している。輸送一方、韓国、日本、中国などの国は水素燃料電池自動車の目標を掲げています。
エネルギー大手血圧は、HyGreen Teessideとして知られる2025年に開始予定の英国の施設を含む複数のグリーン水素プロジェクトの建設を計画しており、漏洩監視システムを開発中であると述べている。
「私たちはバリューチェーン全体で漏洩レベルをどれだけ低く維持できるかを評価する取り組みを今から本格的に開始したいと考えています。それが重要なことになります」と水素・エネルギー担当上級副社長のフェリペ・アルベラエス氏は語る。炭素回収BPで。
