Brintøkonomien vil snart være klar til start, inklusive fly og kraftværker

Har luftfartssektoren hovedet i skyerne? Faktisk arbejder eksperterne hårdt på at gøre brint til et bæredygtigt flybrændstof.

I betragtning af udvidelsen af ​​produktionsskattefradragene og midlerne til regionale brintknudepunkter stiger brintbeholdningen. Dens muligheder ligger i industrier, der er svære at dekarbonisere eller ting, der ikke hurtigt kan elektrificere. Det gælder for fly, tog, skibe og langdistancelastbiler. Elektriske generatorer kan også køre på en blanding af brint og naturgas.

"Vi ser teknologien komme, og omkostningerne falde. Prisen på naturgas er lavere end nutidens pris på brint,” siger Judith Judson, chef for brint hos National Grid, i et webinar afholdt af Our Energy Policy. »Men med skattefradrag går økonomien i den rigtige retning. Ligesom vind og sol vil priserne falde. For at nå vores netto nul-mål har brint en rolle at spille. Vores mål er at se grøn brint produceret fra vedvarende energi. Vi planlægger at fjerne fossile brændstoffer, men vi ønsker at gøre det til en overkommelig pris."

Grønt brint-afledt bæredygtigt flybrændstof kan være en lang flyvning, men det fly vil lette inden for 15 til 25 år. Overveje Delta Airlines: Louisiana-baserede DG Fuels forsyner den med 385 millioner gallons med 75%-85% færre livscyklusdrivhusgasemissioner end konventionelt jetbrændstof.

Forskellige former for vedvarende energi udgør bæredygtige flybrændstoffer. Det omfatter madaffald, animalsk affald og spildevandsslam, som let blandes med jetbrændstoffer. Det amerikanske energiministerium siger, at dets CO165-fodaftryk kan være 2 % mindre end petroleumsbaseret jetbrændstof. En undersøgelse foretaget af Clean Sky 2 og Fuel Cells & Hydrogen 2035 siger, at brintdrevne fly kan være klar til flyvning allerede i 2050, selvom XNUMX kan være mere gennemførligt for længere flyvninger.

Azul Airlines, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, United Airlines, Virgin Australia og Virgin Atlantic har allerede brugt biobrændstoffer til kommercielle flyvninger. Som for Jet blå, bruger den bæredygtigt flybrændstof i sit centrum i Los Angeles International Airport. Det fungerer sammen med World Energy og World Fuel ServicesINT
at få bæredygtigt flybrændstof.

"Vores ultimative mål er at opnå klimaneutral luftfart inden 2050. At omsætte denne ambition til virkelighed kræver en problemfri integration af en række vigtige nye teknologiske fremskridt, hvoraf den ene er brintdrevne fly," siger Axel Krein, administrerende direktør for Fællesforetagendet Clean Sky 2.

Fra lufthavnshubs til hydrogenhubs

Udover produktionsskattefradragene, der er givet af Inflation Reduction Act, inkluderer den bipartisansatte infrastrukturlov, der blev vedtaget for et år siden, op til $7 milliarder til at etablere mellem 6 og 10 regionale brintknudepunkter på tværs af landet. Målet er at skabe et netværk af brintproducenter og industrielle forbrugere med en sammenkoblet infrastruktur for at fremskynde brugen af ​​rent brint - en del af Det Hvide Hus' plan om at nå netto-nul-mål inden 2050.

For eksempel ønsker knudepunkterne at optimere hver regions styrke — bestående af deres naturressourcer og deres industrielle base. Nogle regioner er rige på naturgas, mens andre har et stort potentiale for sol- og vindenergi. Samtidig skal virksomhederne stå klar til at købe den resulterende brint. Kritisk for forfølgelsen: konvertering af ældre infrastruktur og bygning af nye rørledninger.

"Det regulatoriske miljø er nøglen," sagde Thomas Green, en stipendiat ved Energiafdelingens Hydrogen Fuel Cell Technology Office, under programmet. "Vi er nødt til at sænke barriererne og sikre, at interessenter er engagerede, samtidig med at vi sikrer den højeste grad af miljøtroskab."

I dag produceres 99% af al brint i reaktioner, der involverer kul og naturgas, betragtet som "grå brint", der ikke gør noget for at begrænse CO2-emissionerne. Målet er at producere brint fra kulstoffattige energikilder - grøn brint - og udvide dets anvendelse i transport- og elproduktionssektoren. I dets Udsigter for brintøkonomi, Bloomberg New Energy Finance siger, at det kunne levere 24 % af verdens energibehov i 2050, mens det reducerer CO2-niveauet med 34 %.

For at det kan ske, skal prisen på grøn brint falde. Energiministeriet tager en "Jordskud," lanceret i juni 2021. Det søger at reducere omkostningerne ved rent brint med 80 % til 1 USD pr. 1 kg på 1 årti. I øjeblikket koster brint fra vedvarende energi omkring $5 pr. kilogram. Hvis programmet lykkes, og prisen falder, har potentialet ingen grænser: stålfremstilling, ren ammoniak, energilagring og tunge lastbiler, siger agenturet.

Levering af raketbrændstof

National Grid's Judson siger, at hendes værktøj ville være en virksomhedskøber af brintbrændstoffet. Det ville hjælpe med at balancere udbud og efterspørgsel, hvilket gavner elkunderne. Hun siger, at brint og vedvarende naturgas, der stammer fra organisk affald, kunne blandes og drive gasturbiner, mens de eksisterende ledninger og transformerstationer bruges.

Brint kan bruges i brændselsceller til at generere strøm - en kemisk proces, der spalter brint fra ilt. Der er ingen emissioner - kun vanddamp. Hvordan? For eksempel køres batterioplagret solenergi gennem en elektrolysator for at skabe ren brintgas. Mens omkostningerne til solenergi er faldet med 85 % over 10 år, er fokus nu på at opnå stordriftsfordele for elektrolysatorer.

Mens brint kan injiceres direkte i de eksisterende naturgasturbiner eller rørledningerne, der fører det, er blandingshastigheden kun 20 %. Det Intermountain Power Project i Utah er ved at konvertere fra et kulværk til et naturgasanlæg med kombineret kredsløb, hvilket skaber en ren form for grøn brint og sender det til Los Angeles.

Der er 550 megawatt brændselsceller installeret over hele landet, siger Connor Dolan, vicepræsident for eksterne anliggender for Fuel Cell & Hydrogen Energy Association. Brugerne er kritiske fakulteter, der ikke har råd til at miste strøm på noget tidspunkt: datacentre og hospitaler, for at nævne to. MicrosoftMSFT
Corp. ønsker at drive sine nye datacentre med brint. Omkostningerne ved at gøre det er høje, men disse priser vil falde.

Brintknudepunkterne er afgørende for at opnå stordriftsfordele. "Dette vil hjælpe med at skabe omkostningsparitet og fremme adoption," siger Dolan under webinaret. "Vi vil se brint til eksport fra USA. Vi vil se en enorm mængde indenlandsk produktion, og vi kan have overskud til at sende rundt om i verden."

Fly, tog og biler kommer. Honda, Hyundai og Toyota skaber brændselscelledrevne biler, mens FedEx ExpressEXPR
kører en brintdrevet varevogn i staten New York med en rækkevidde på 240 kilometer. Men mere end 20,000 brintdrevne gaffeltrucks er allerede her og bruges af virksomheder som WalmartWMT
og TargetTGT
.

Grunden er lagt, og de offentlige politikker er på plads, hvilket giver raketbrændstof til en ny brintdrevet økonomi.

Også af denne forfatter:

Elektriske jetfly kommer

Grøn brint er et skridt nærmere

Elbiler eller brintdrevne biler?