Μέσα από την… Κρήτη φαίνεται ότι περνά η ανάπτυξη της χρήσης υδρογόνου στην Ελλάδα, το οποίο και θεωρείται το καύσιμο του μέλλοντος, τουλάχιστον σε επίπεδο Ευρώπης.
Η Κρήτη έχει κατανοήσει το πόσο σπουδαία είναι η χρήση υδρογόνου ως πράσινη μορφή ενέργειας, αφού ως καύσιμο είναι φθηνότερο από το φυσικό αέριο και την ηλεκτροκίνηση, ενώ εντάσσεται στα εναλλακτικά καύσιμα μηδενικών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Βέβαια υπάρχουν και θέματα προς επίλυση καθώς η αναγκαία ηλεκτρόλυση για παραγωγή υδρογόνου είναι ενεργοβόρα, οι τεχνολογίες για την ηλεκτρόλυση είναι πολύ ακριβές και οι αποθήκευση του είναι σχετικά δύσκολη.
Παρ’ όλα αυτά, στην Ευρώπη και ειδικά στην κεντρική και βόρεια, η χρήση του είναι εκτεταμένη και έχουν βρεθεί ενδεδειγμένες λύσεις για την παραγωγή του μέσω Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας.
Με βάση όλη αυτή την πληροφορία, αλλά και την ανάγκη για περιορισμό των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, η Περιφέρεια Κρήτης συμμετέχει σε δύο προγράμματα για παραγωγή υδρογόνου στην Κρήτη.
Όπως ενημερώνει ο αρμόδιος Αντιπεριφερειάρχης Ευρωπαϊκών και Διεθνών Θεμάτων κ. Γιώργος Αλεξάκης, το πρώτο έργο ονομάζεται CRAVE – H2 και έχει ως στόχο την παραγωγή 500 τόνων υδρογόνου ετησίως, που θεωρείται μικρή παραγωγή.
Η συγκεκριμένη διαδικασία ωστόσο θεωρείται ιδιαίτερα χρήσιμη, καθώς μέσω του προγράμματος και της βοήθειας από την Ευρωπαϊκή Ένωση, εκτιμάται ότι θα προκύψουν οι προϋποθέσεις για να δημιουργηθεί το αναγκαίο «αδειοδοτικό μονοπάτι» που έως τώρα δεν υπάρχει στη χώρα.Η Περιφέρεια Κρήτης συμμετέχει επίσης και σε ένα δεύτερο πρόγραμμα ως εταίρος, όπου συμμετέχουν όλοι οι εταίροι του CRAVE – H2 κι ακόμα περισσότεροι, όπως ενημερώνει ο κ. Αλεξάκης.
Στο συγκεκριμένο πρόγραμμα προβλέπεται η δημιουργία ενός κεντρικού χώρου εγκατάστασης στον Αθερινόλακκο, ο οποίος έχει χαρακτηριστεί ενεργειακός κόμβος, με σκοπό την ενεργειακή αναβάθμιση και συντονισμό τεσσάρων περιοχών της Κρήτης.
Στόχος του συγκεκριμένου προγράμματος είναι να συνδυαστούν Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας στην Κρήτη για να παραχθεί το λεγόμενο «πράσινο υδρογόνο», υδρογόνο δηλαδή που για την υδρόλυση και κατά συνέπεια παραγωγή του, δεν χρησιμοποιούνται ενεργοβόρες μορφές ενέργειας.
Αναφέρεται ότι για τη συμμετοχή της στα πρόγραμματα η Περιφέρεια, δεν έχει ζητήσει και ούτε πρόκειται να το πράξει, οικονομικό αντάλλαγμα από τον οποιονδήποτε.
Ήδη έχει αποφασιστεί πως το υδρογόνο που θα παράγεται από το συγκεκριμένο πρόγραμμα, θα κινεί ένα λεωφορείο στην περιοχή του Αθερινόλακκου, που θα κάνει tour γύρω από τον ενεργειακό κόμβο και το σημείο, ενώ το υπόλοιπο υδρογόνο θα χρησιμοποιείται για τις ανάγκες του εργοστασίου της ΔΕΗ.
Ειδικότερα για το συγκεκριμένο έργο μάλιστα, πραγματοποιείται ένα εναρκτήριο meeting στην Αθήνα αύριο και μεθαύριο, όπου θα παρουσιαστούν περισσότερες λεπτομέρειες και θα δοθούν οι πρώτες κατευθύνσεις.
Όπως σημειώνει ο κ. Αλεξάκης, από την αρχή του νέου έτους, θα δοθούν περισσότερες πληροφορίες αναφορικά με τις δράσεις και τη χρήση του υδρογόνου, για να υπάρξει πλήρης ενημέρωση προς τους πολίτες.
Πως γίνεται η παραγωγή του υδρογόνου από το νερό
Το υδρογόνο μπορεί να παραχθεί από διάφορες διεργασίες όπως θερμοχημικές διεργασίες, ηλεκτροχημικές διεργασίες, φωτοχημικές διεργασίες και φωτοηλεκτροχημικές διεργασίες.
Με αυτές τις διαδικασίες το υδρογόνο παράγεται σήμερα είτε από ορυκτά καύσιμα, νερό ή βιομάζα. Δυστυχώς, τα ορυκτά καύσιμα εξακολουθούν να είναι ο κύριος πόρος για τη βιομηχανική μαζική παραγωγή υδρογόνου. Η πιο οικονομική μέθοδος παραγωγής υδρογόνου από ορυκτά καύσιμα είναι η αναμόρφωση με ατμό-μεθάνιο.
Σε αυτή τη διαδικασία, ο ατμός και το μεθάνιο αντιδρούν για να σχηματίσουν μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο ως παραπροϊόντα. Οι άλλες κύριες διεργασίες για την παραγωγή υδρογόνου από ορυκτά καύσιμα περιλαμβάνουν τη μερική οξείδωση του πετρελαίου, την πυρόλυση πετρελαίου, την αεριοποίηση άνθρακα και τη διάσπαση άνθρακα.
Η παραγωγή υδρογόνου από το νερό μέσω της διάσπασης των μορίων του νερού με χρήση ηλεκτρόλυσης είναι η προσέγγιση που μελετάται όλο και περισσότερο για τη βιώσιμη παραγωγή υδρογόνου . Για τη διαδικασία ηλεκτρόλυσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε νερό είτε ατμός.
Οι προκλήσεις που αναφέρονται επί του παρόντος για την ηλεκτρόλυση νερού περιλαμβάνουν : το υψηλό κόστος παραγωγής λόγω των υψηλών επενδύσεων κεφαλαίου, τη χαμηλή απόδοση μετατροπής και το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας.
Ωστόσο, καθώς η τεχνολογία των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας συνεχίζει να ωριμάζει, αναμένεται ότι το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας θα μειωθεί με την πάροδο του χρόνου.
Για παράδειγμα, το κόστος των ηλιακών φωτοβολταϊκών μονάδων έχει μειωθεί σε κόστος κατά 99% από το 1980 μέχρι σήμερα.
Επίσης, λαμβάνοντας υπόψη τις σημαντικές ποσότητες ενέργειας που σπαταλούνται σε περιόδους εκτός αιχμής σε πολλούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας χωρίς κατάλληλη αποθήκευση ενέργειας, η χρήση αυτής της ενέργειας για την καθοδήγηση της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης νερού μπορεί να μειώσει περαιτέρω το κόστος παραγωγής υδρογόνου.
Για παράδειγμα, αναφέρεται ότι σε ένα συγκεκριμένο αιολικό πάρκο στη βορειοδυτική Ισπανία, ένα μεγάλο τμήμα του πάρκου πρέπει να αποσυνδέεται τακτικά από το ηλεκτρικό δίκτυο για να διατηρείται σταθερότητα κατά τις ώρες εκτός αιχμής. Σύμφωνα με τους φορείς εκμετάλλευσης, εκτός λειτουργίας σπαταλούνται συνολικά 13 GWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως.
Αυτή η ενέργεια θα μπορούσε εύκολα να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή αρκετού υδρογόνου για να τροφοδοτήσει έναν στόλο 728.000 αυτοκινήτων για ένα χρόνο, εάν κάθε όχημα χρειάζεται 2,5 κιλά υδρογόνου ανεφοδιασμού την εβδομάδα. Αυτός ο υπολογισμός βασίστηκε στην υπόθεση μιας εβδομαδιαίας διαδρομής 400 km για κάθε όχημα για ένα χρόνοΛαμβάνοντας υπόψη την αποτελεσματικότητα, η ηλεκτρόλυση νερού απαιτεί ελάχιστη ενέργεια 39,4 kWh για την παραγωγή 1 kg παραγωγής υδρογόνου με πλήρη απόδοση μετατροπής.
Τυπικά όμως, οι περισσότεροι ηλεκτρολύτες καταναλώνουν 50 kWh για να παράγουν 1 κιλό υδρογόνου και γίνονται προσπάθειες για να αυξηθεί η απόδοση της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης. Οι δύο κύριοι τύποι ηλεκτρόλυσης νερού που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι :
(1) η αλκαλική ηλεκτρόλυση και (2) η ηλεκτρόλυση με μεμβράνη πολυμερούς ηλεκτρολύτη (PEM). Η ηλεκτρόλυση αλκαλικού νερού είναι μια ώριμη τεχνολογία με αποδόσεις μεταξύ 70% – 80% επιτεύξιμες. Οι αλκαλικοί ηλεκτρολύτες λειτουργούν συνήθως σε θερμοκρασία διεργασίας 70 C- 80 C.
Το υδρογόνο παράγεται επίσης από βιομάζα και αυτό αντιπροσωπεύει μια πιο καθαρή προσέγγιση για την παραγωγή υδρογόνου από τη χρήση ορυκτών καυσίμων. Η κύρια πρόκληση για την παραγωγή υδρογόνου μεγάλης κλίμακας από βιομάζα είναι εάν η γη που χρησιμοποιείται για την παραγωγή βιομάζας ανταγωνίζεται την πρώτη ύλη.
Για το υδρογόνο που παράγεται από βιομάζα, οι κύριες διεργασίες για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα περιλαμβάνουν πυρόλυση, αεριοποίηση, αεριοποίηση με ατμό, αναμόρφωση βιοελαίων με ατμό και ενζυματική αποσύνθεση σακχάρων.