"Einige der Laufwitze, die Sie über Wasserstoff als" Treibstoff der Zukunft" immer hören - niemand sagt mehr solche Dinge, sagte Edwards von Air Liquide. "Dies ist sehr viel die Gegenwart."
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Die Regierung von Biden und die Industrie sehen Wasserstoff als ?Schweizer Taschenmesser? zur Emissionsminderung!
Die Biden-Regierung und alle Arten von Industrie sehen die Entwicklung einer heimischen Wasserstoffwirtschaft als Dreh- und Angelpunkt bei den Bemühungen, die US-Emissionen bis 2050 zu beseitigen.
Das Interesse an der Technologie steigt, da viele Regierungen und Unternehmen bis Mitte des Jahrhunderts die Netto-Null-Emissionen anstreben. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen sie Wege finden, um die am schwersten zu bekämpfenden Sektoren wie Schwerlasttransporte, Seeschifffahrt und industrielle Fertigung zu dekarbonisieren.
Wasserstoff scheint zunehmend die Antwort zu sein, da er ein vielseitiger, kohlenstofffreier Kraftstoff ist, solange er ohne Kohlenstoffemission hergestellt werden kann.
?Vor zwanzig Jahren, als über Wasserstoff gesprochen wurde, sprachen fast ausschließlich Menschen über den Einsatz in leichten Nutzfahrzeugen. Heute wird fast ausschließlich über alles andere gesprochen ?, sagte Julio Friedmann, Senior Research Scholar am Center on Global Energy Policy der Columbia University.
"Wasserstoff ist das Schweizer Taschenmesser der Dekarbonisierung", fügte Friedmann hinzu, der als stellvertretender Hauptsekretär für das Büro für fossile Energie des Energieministeriums in der Obama-Regierung fungierte.
Beispielsweise kann Wasserstoff in einer Brennstoffzelle verwendet werden, um einen Schwerlastwagen anzutreiben. Es kann in Ammoniak umgewandelt werden, das dann zum Betanken eines Frachtschiffs verwendet werden kann. Wasserstoff kann in Erdgas eingemischt und durch eine Gasturbine geleitet werden, um Strom zu erzeugen. Es kann als Ersatzbrennstoff für Stahl-, Zement-, Chemie- und andere Produktionsanlagen dienen, die nicht einfach elektrifiziert werden können. Wasserstoff kann sogar Energie speichern und wirkt ähnlich wie eine Langzeitbatterie, um das Netz mit Strom zu versorgen, wenn erneuerbare Energien knapp sind.
Die Herausforderung besteht jedoch darin, die Technologie zu skalieren. Um dies zu erreichen, sind konzertierte politische Anstrengungen erforderlich, um die Kosten für die Herstellung von kohlenstofffreiem Wasserstoff zu senken, so Energieanalysten und Vertreter der Industrie.
"In Bezug auf das politische Umfeld ist Wasserstoff ein bisschen leer, was eine Herausforderung und eine Chance darstellt", sagte Paul Wilkins, Senior Director für die Beziehungen der Bundesregierung bei Bloom Energy, das Brennstoffzellen und Elektrolyseure herstellt. "Wir würden gerne sehen, wie die Regierung eine nationale Wasserstoffstrategie zusammenstellt."
Die Biden-Administration hat begonnen, Schritte in diese Richtung zu unternehmen. In seinem umfassenden Infrastrukturplan in Höhe von 2,3 Billionen US-Dollar, der im vergangenen Monat vorgestellt wurde, schlug Präsident Joe Biden die Finanzierung von 15 Demonstrationsprojekten für entkohlten Wasserstoff in Verbindung mit einer Produktionssteuergutschrift vor.
Die Details sind spärlich, aber Wilkins und andere in der Branche, die an Wasserstoff arbeiten, sagen, dass solche Richtlinien dazu beitragen könnten, mehr private Investitionen in die Technologie anzuregen.
Trotzdem sind Bidens Vorschläge im Vergleich zu umfassenden Wasserstoff-Straßenkarten, die andere Länder wie Australien und Chile aufstellen, bislang verblasst.
Die Europäische Union investiert im Rahmen ihres European Green Deal massiv in Wasserstoff mit dem aggressiven Ziel , bis 2030 40 Gigawatt Elektrolyseure einzusetzen, mit denen Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. Diese Verpflichtung der Regierung zur Unterstützung von Wasserstoff besteht darin treibt bereits private Investitionen voran. Cummins zum Beispiel hilft bereits beim Betrieb von wasserstoffbetriebenen Zügen in Europa, sagte Traci Kraus, Direktor für Regierungsbeziehungen des Unternehmens.
Diese anderen Länder konzentrieren sich auf Wasserstoff, um nicht nur ihre eigenen Industrien zu dekarbonisieren, sondern auch um einen zukünftigen Exportmarkt zu nutzen. Japan, das nicht über viele eigene Energieressourcen verfügt, plant, in fast allen Bereichen, einschließlich Fahrzeugen, Kraftwerken und industrieller Fertigung, stark auf Wasserstoff als Ersatzbrennstoff zu setzen, was laut Friedmann eine neue Marktattraktion darstellt der Treibstoff. Andere kleinere asiatische Nationen wie Südkorea und Singapur werden bald folgen. Im Moment arbeitet Japan mit Australien zusammen, das einen Großteil seines Wasserstoffs liefern könnte, aber Wasserstoff-Befürworter sehen eine mögliche Gelegenheit für die Vereinigten Staaten, Wasserstoff ins Ausland zu liefern, wenn sich die Bundesregierung zur Unterstützung der Technologie verpflichtet.
?Die USA haben keine Marktsignale geschaffen, die besagen:? Wir meinen das ernst. Wir werden die grüne Wasserstoffwirtschaft schaffen. So passt es in unsere größere Energiepolitik und Energie-Roadmap ?, sagte Janice Lin, Gründerin und CEO der Green Hydrogen Coalition. "Und ohne dieses Signal geht die Investition heute woanders hin."
Wo heute Wasserstoff steht
Die USA produzieren derzeit 10 Millionen Tonnen Wasserstoff pro Jahr, ein Siebtel des weltweiten Angebots. Etwa die Hälfte dieses Wasserstoffs wird für die Ölraffinierung und die andere Hälfte für die Düngemittelherstellung verwendet. In den USA gibt es bereits einige tausend Meilen Wasserstoffpipelines an der Golfküste und in Kalifornien, die Ölraffinerien weitgehend verbinden.
Diese Größenordnung reicht jedoch bei weitem nicht aus, was Energieanalysten und Branchenvertreter in einer Welt ohne Nettoemissionen für erforderlich gehalten haben. Dieser sich entwickelnde Markt für Wasserstoff ist groß, "irgendwo in der Größenordnung von einem Gigatonnen Wasserstoff", sagte Jonathan Lewis, Senior Counsel und Klimaspezialist bei der Clean Air Task Force.
Darüber hinaus wird der meiste Wasserstoff in den USA heute aus Erdgas hergestellt, indem Methan Hochtemperaturdampf ausgesetzt wird.
Die Dekarbonisierung der Wasserstoffproduktion erfordert die Installation von Anlagen zur Kohlenstoffabscheidung in Erdgasbetrieben, die als ?blauer? Wasserstoff bezeichnet werden, oder die Erzeugung von Wasserstoff mithilfe erneuerbarer Energien. Letzterer ?grüner? Wasserstoff wird durch die Nutzung erneuerbarer Energie zur Stromversorgung eines Elektrolyseurs erzeugt, der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet.
Beide Verfahren zur Herstellung von kohlenstoffarmem Wasserstoff bleiben jedoch zu teuer, um weit verbreitet zu werden, da die Kosten für Geräte zur Kohlenstoffabscheidung und Elektrolyseure hoch sind.
Das Energieministerium sieht für die USA die Möglichkeit, ihre Wasserstoffproduktionskapazität um das Zwei- bis Vierfache zu erhöhen, sagte Sunita Satyapal, die das Büro für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien im Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien des Energieministeriums leitet.
Satyapal sagte, die Abteilung habe kürzlich ein Konsortium und Forschungsanstrengungen ins Leben gerufen, um die Kosten für Elektrolyseure zu senken. Die Energieabteilung strebt an, die Kosten für die Produktion von grünem Wasserstoff um das Zwei- bis Dreifache zu senken, um sie mit Wasserstoff aus Erdgas ohne Kohlenstoffabscheidung wettbewerbsfähig zu machen.
Die Energieabteilung hat bereits einige Pilotprojekte zur Wasserstoffproduktion gestartet und untersucht Pilotprojekte für verschiedene Endanwendungen von Wasserstoff, darunter ein Rechenzentrum, die Seeschifffahrt, die Stahlherstellung und Schwerlastfahrzeuge.
Die Agentur hat Wasserstoff auch erfolgreich in einigen Nischenmärkten eingeführt, fügte Satyapal hinzu. Zum Beispiel half die Energieabteilung bei der Demonstration einiger hundert mit Wasserstoff betriebener Gabelstapler. Mittlerweile gibt es landesweit mehr als 40.000 wasserstoffbetriebene Gabelstapler in Lagern.
Die Mission mit den Vorschlägen in Bidens Infrastrukturplan würde darin bestehen, "durch diese zusätzlichen Demonstrationen und stärker auf den Einsatz ausgerichteten Anstrengungen den Umfang zu erhöhen", sagte Satyapal.
Wie man skaliert
Energieanalysten und Branchenvertreter hoffen, dass die Biden-Administration mit ihrer Unterstützung für die Technologie noch größer wird.
"Es wird 10 bis 15 Jahre dauern, bis sauberer Wasserstoff wettbewerbsfähig ist, und wir müssen jetzt investieren, um die Kosten zu senken", sagte David Hart, Senior Fellow bei der Information Technology and Innovation Foundation und Professor bei George Mason University. Er zog eine Parallele zur Regierungspolitik, die dazu beitrug, die Kosten für Solarenergie zu senken.
"Es hat 15 oder 20 Jahre ziemlich bedeutender Subventionen gedauert, bis der öffentliche Sektor hoffentlich aus dem Solargeschäft aussteigen und den privaten Sektor übernehmen kann, weil er so wettbewerbsfähig ist", sagte Hart, der arbeitete zur Innovationspolitik im Weißen Haus Obama. "Mit Wasserstoff sehen wir uns eine solche Zeitachse an."
Letztendlich sollte die Politik darauf abzielen, viel größere private Investitionen in die Technologie zu veranlassen, da dies wirklich zu Skaleneffekten führen wird, sagte Dave Edwards, Direktor und Anwalt für Wasserstoff-Energie bei Air Liquide, einem Anbieter von Industriegasen, einschließlich Wasserstoff.
"Dinge wie eine Produktionssteuergutschrift oder eine Investitionssteuergutschrift oder andere Dinge, die Unternehmen wirklich dazu ermutigen, Risiken einzugehen und diese großen Investitionen aus privater Sicht zu tätigen, werden die Energiewende wirklich so ablaufen", fügte er hinzu.
Vertreter der Industrie warnen die Regierung Biden auch davor, Wasserstoff aus erneuerbaren Energien zu bevorzugen.
"Wir bevorzugen immer Richtlinien, die technologieneutral sind, sich aber auf die Endziele konzentrieren", sagte Kraus von Cummins. Sie fügte hinzu, dass sich jede Steuergutschrift oder jeder Anreiz für Wasserstoff weitgehend auf den ?Kohlenstoffgehalt? des Kraftstoffs und nicht auf die Energiequelle konzentrieren sollte, aus der er hergestellt wird.
Cummins, das Wasserstoff für den Einsatz in schweren Lastkraftwagen, Zügen und industriellen Anwendungen erforscht, betreibt derzeit einen 5-Megawatt-Elektrolyseur im US-Bundesstaat Washington, der grünen Wasserstoff produziert, den größten des Landes.
Abgesehen von direkten Anreizen sind die Bemühungen der Biden-Administration zum Aufbau einer sauberen Energieinfrastruktur, einschließlich elektrischer Übertragungsleitungen, Kohlendioxid-Pipelines und Tankstellen für saubere Fahrzeuge, für die Unterstützung einer Wasserstoffwirtschaft von entscheidender Bedeutung, sagte Friedmann von der Columbia University.
Wie Wasserstoff Regionen transformieren könnte
Neben seiner Vielseitigkeit bietet Wasserstoff eine weitere Möglichkeit: Er kann stark verschmutzte Regionen wie Hafenstädte in Südkalifornien oder Gebiete ähnlich der Golfküste, die mit Produktionsanlagen gestapelt sind, verändern.
Das Energieministerium, Umweltvertreter und die Industrie prüfen derzeit die Einrichtung von ?Wasserstoff-Hubs?, die die Produktion und den Endverbrauch von Wasserstoff miteinander verbinden, um stark lokalisierte Volkswirtschaften zu schaffen. Lewis von der Clean Air Task Force sagte, es sei ein Konzept, das seine Gruppe mit Mitgliedern des Kongresses schwebe, und schlug vor, dass es Wasserstoff ermöglichen würde, schneller zu skalieren.
Biden erkennt in seinem Infrastrukturplan diese Möglichkeit an. Die 15 von ihm vorgeschlagenen Pilotprojekte würden sich in ?notleidenden Gemeinden? befinden.
In der Praxis könnte dies bedeuten, Hafenstädte, einige der am stärksten verschmutzten Regionen, von den in ihren Gewässern andockenden Frachtschiffen und Lastwagen, die Lieferungen an die Elektrizitätswerke abholen, auf Wasserstoff zu verlagern, sagte Lin von der Green Hydrogen Coalition . Die Einführung von Wasserstoff in diesen Städten würde den Neubau fördern, Arbeitsplätze schaffen, die wirtschaftliche Entwicklung fördern und eine Wasserstoffexportindustrie schaffen, fügte sie hinzu.
Erdgasunternehmen sehen Wasserstoff auch als Chance, ihre vorhandene Infrastruktur neu zu nutzen, um gestrandete Vermögenswerte und den Verlust von Arbeitsplätzen zu vermeiden. Geringe Wasserstoffmengen können bereits in die Erdgasversorgung eingemischt und über bestehende Gaspipelines transportiert werden.
In den USA gibt es auch ein einzigartiges Wasserstoff-Strom-Projekt
Das Projekt , das der Intermountain Power Agency gehört und vom Los Angeles Department of Water and Power, dem Hauptabnehmer des Stroms, betrieben wird, wird 1.800 Megawatt Kohlekraft schließen und durch 840 Megawatt Gas- und Wasserstoffstrom ersetzen.
Wenn das Projekt im Jahr 2025 online geht, wird es 30% Wasserstoff verbrauchen, alles aus erneuerbaren Energien. Bis 2045 soll 100% Wasserstoff erreicht werden, sagte John Ward, ein Sprecher der Intermountain Power Agency.
Ward sagte, das Projekt sei weitgehend von den aggressiven Klimazielen Kaliforniens getrieben worden, das bis 2045 nach kohlenstofffreiem Strom strebt, und dem Wunsch, so viele Arbeitsplätze wie möglich in den Kohlekraftwerken in der kleinen Stadt Utah zu erhalten.
Ungefähr 400 Mitarbeiter betreiben die Kohlekraftwerke, und ungefähr 150 dieser Facharbeiter würden für den Betrieb der Erdgas- und Wasserstoffbetriebe zurückbehalten, sagte Paul Schultz, Direktor für externe Energiequellen im Los Angeles Department of Water and Power.
"Es ist nicht nur eine Investition in saubere Energie, sondern die Idee wäre, in die Belegschaft zu investieren, die in dieser Einrichtung bereits gut ausgebildet ist", fügte Schultz hinzu.
Insgesamt sind sich Regierungsbeamte, Industrie und Befürworter sauberer Energie einig: Dieser Moment ist für Wasserstoff anders, und das Interesse und die Investitionen bleiben bestehen.
"Einige der Laufwitze, die Sie über Wasserstoff als" Treibstoff der Zukunft und immer "hören würden - niemand sagt mehr solche Dinge", sagte Edwards von Air Liquide. "Dies ist sehr viel die Gegenwart."
https://www.washingtonexaminer.com/policy/energy/...r_impression=true |
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