Φθηνό πράσινο υδρογόνο από... πλαστικά απόβλητα - Τι έδειξε νέα μελέτη
Παρά το αργό ξεκίνημά της, η βιομηχανία πράσινου υδρογόνου αποτελεί σημαντικό κρίκο στην παγκόσμια προσπάθεια απανθρακοποίησης. Σε αντίθεση με την ηλιακή και την αιολική ενέργεια, το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή ενέργειας που σημαίνει ότι μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα στην βιομηχανία και να μειώσει το ανθρακικό αποτύπωμα καθώς δεν παράγει τίποτα άλλο παρά υδρατμούς όταν καίγεται.
Ωστόσο, ενώ φορείς και αγορά υποστηρίζουν ότι η στροφή της βαριάς βιομηχανίας στο πράσινο υδρογόνο θα αποτελούσε μια προφανή νίκη για το περιβάλλον, στην πραγματικότητα αυτή η μετάβαση είναι πολύ πιο σύνθετη.
Η παραγωγή πράσινου υδρογόνου απαιτεί τεράστιες ποσότητες καθαρής ενέργειας η οποία μπορεί να αξιοποιηθεί καλύτερα σε άλλες εφαρμογές. Μια έκθεση του 2022 από τον Διεθνή Οργανισμό Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (IRENA) προειδοποιεί για την «αδιάκριτη χρήση του υδρογόνου», προειδοποιώντας τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής να θεωρούν ότι η υπερβολική χρήση πράσινου υδρογόνου «μπορεί να μην είναι σύμφωνη με τις απαιτήσεις ενός κόσμου χωρίς άνθρακα». Ως εκ τούτου, η εκτροπή υπερβολικής πράσινης ενέργειας προς την παραγωγή υδρογόνου θα μπορούσε πραγματικά να επιβραδύνει συνολικά την προσπάθεια της απανθρακοποίησης.
Η κλιμάκωση των δράσεων για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου θα πρέπει να σταθμιστεί με μια προσεκτική ανάλυση κόστους-οφέλους σε διαφορετικά πλαίσια και εξετάζοντας όλες τις εναλλακτικές. Για παράδειγμα, το πανεπιστήμιο Rice παρουσίασε μια εναλλακτική παραγωγής πράσινου υδρογόνου με την αξιοποίηση των πλαστικών απορριμμάτων.
Μια τεχνική που ονομάζεται θέρμανση με flash joule μπορεί να μετατρέψει τα πλαστικά απόβλητα σε καθαρό υδρογόνο και γραφένιο, ένα πολύτιμο υλικό το οποίο έχει απεριόριστες εφαρμογές και ιδιότητες.
Η σχετική μελέτη που επικεντρώθηκε στη μετατροπή των απορριμμάτων πλαστικών σε γραφένιο υψηλής αξίας ανέδειξε έναν νέο τρόπο παραγωγής υδρογόνου που θα μπορούσε να μεταμορφώσει την εκκολαπτόμενη βιομηχανία και, σε μεγαλύτερη κλίμακα, να αλλάξει θετικά τις προβλεπόμενες οδούς απανθρακοποίησης. Η σημαντική ανακάλυψη θα μπορούσε να αποφέρει πολλά οφέλη για το περιβάλλον, ανακυκλώνοντας πλαστικά απόβλητα (τα οποία παγκοσμίως φθάνουν τους 6,3 δισεκατομμύρια τόνους) παρέχοντας παράλληλα αέριο υδρογόνου υψηλής απόδοσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καθαρό καύσιμο, ενώ παράλληλα παράγεται γραφένιο ως τελικό προϊόν.
Η ανακάλυψη περιγράφεται λεπτομερώς σε μια νέα εργασία στο Advanced Materials και μεταξύ άλλων τονίζεται ότι πρόκειται για μια διαδικασία οικονομικά βιώσιμη.
Τα οικονομικά οφέλη από τη νέα μέθοδο παραγωγής πράσινου υδρογόνου
Μέχρι τώρα, η σχετικά ακριβή διαδικασία δημιουργίας πράσινου υδρογόνου (σε σύγκριση με τα εύφλεκτα ορυκτά καύσιμα) αποτελούσε σημαντικό εμπόδιο για την αξιοποίησή του σε εμπορική κλίμακα. Ενώ παράγεται ήδη άφθονο υδρογόνο και χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές εφαρμογές, το μεγαλύτερο μέρος αφορά σε γκρι υδρογόνο ή υδρογόνο που παράγεται από ορυκτά καύσιμα, συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα και του αερίου. Το πράσινο υδρογόνο παράγεται από καθαρές ενέργειες και αντιπροσωπεύει μόνο ένα κομμάτι της τρέχουσας αγοράς υδρογόνου.
Εάν πωληθεί μόνο στο 5% της αγοραίας αξίας του, το παραγόμενο γραφένιο θα μπορούσε να καταστήσει το υδρογόνο ουσιαστικά προσιτό και άφθονο, υπό την προϋπόθεση ότι η διαδικασία τροφοδοτείται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Αλλά εάν το πράσινο υδρογόνο παράγεται ως υποπροϊόν της παραγωγής γραφενίου, το καθαρό καύσιμο «αυτοχρηματοδοτείται» και εξακολουθεί να αποφέρει σημαντικό κέρδος. «Μετατρέψαμε τα απορρίμματα πλαστικών - συμπεριλαμβανομένων των μικτών απορριμμάτων πλαστικών που δεν χρειάζεται να ταξινομηθούν ανά τύπο ή να καθαριστούν- σε αέριο υδρογόνο υψηλής απόδοσης και γραφένιο υψηλής αξίας», δήλωσε ο Kevin Wyss, ο οποίος ηγήθηκε της πρωτοποριακής έρευνας στο Rice. «Εάν το παραγόμενο γραφένιο πωλείται μόνο στο 5% της τρέχουσας αγοραίας αξίας, δηλαδή, με έκπτωση 95%, το καθαρό υδρογόνο θα μπορούσε να παραχθεί δωρεάν». Φυσικά, η διαδικασία θα πρέπει ακόμα να τροφοδοτείται με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για να είναι «πράσινο» το παραγόμενο υδρογόνο.
(insider.gr)
