Tranziția energetică în atenție: cum electrolizatoarele și depozitarea pot reduce costurile!

Tranziția energetică în atenție: cum electrolizatoarele și depozitarea pot reduce costurile!

Echipele de cercetare de la Universitatea Leibniz din Hanovra (LUH) și Institutul de Cercetare a Energiei Solare Hameln (ISFH) au efectuat un studiu cuprinzător privind utilizarea electrolizoarelor și stocarea bateriilor. Scopul este de a analiza influența acestor tehnologii asupra costurilor tranziției energetice. Una dintre cele mai mari provocări este adaptarea sistemului energetic la disponibilitatea fluctuantă a energiei eoliene și solare. Când există o disponibilitate mare de energie eoliană și solară, există un surplus de energie electrică, în timp ce în perioadele de producție scăzută (perioade întunecate) există o lipsă de energie.

Excesul de electricitate poate fi fie stocat în acumulator, fie transformat în hidrogen prin electroliză. Acest hidrogen este utilizat în principal în industrie. Un model dezvoltat special pentru acest scop optimizează acum sistemul energetic german și determină contribuția electrolizoarelor și a stocării bateriilor la o tranziție energetică eficientă. Scenariul optimizat arată că electrolizoarele pentru producția de hidrogen ar trebui să fie situate în principal în nordul vântului al Germaniei, în timp ce stocarea bateriilor este distribuită uniform în Germania, cu accent în sud, unde este disponibilă mai multă energie fotovoltaică.

Economii de costuri și eficiență crescută

Prognozele indică faptul că aproximativ 35 la sută din energia electrică din energii regenerabile va trebui să fie stocată sau convertită în hidrogen până în 2050. Neacționarea în acest domeniu ar putea crește costurile totale ale tranziției energetice cu până la 60 de miliarde de euro. Studiul, care este susținut financiar de EWE AG, oferă baze importante pentru factorii de decizie din politică și afaceri pentru a atinge aceste obiective. Întârzierile în extinderea instalațiilor de hidrogen și a stocării pot face, de asemenea, mult mai dificilă îndeplinirea obiectivelor climatice.

Pentru a asigura eficiența electrolizoarelor, o proporție specifică de electricitate verde este crucială. Potrivit agenției de consultanță energetică Novaro, ponderea energiei electrice verzi pe o bază anuală este în prezent de 60 la sută, această pondere fiind de peste 80 la sută în 1.854 de ore în perioada analizată. O „lege de accelerare a hidrogenului” în curs de elaborare stabilește un prag de 80%, care este considerat prea mare. Optimul economic pentru utilizarea hidrogenului este un prag de 70%, care permite electrolizoarelor să funcționeze până la 2.900 de ore pe an.

Provocări tehnologice ale electrolizei

Electroliza în sine, un proces care descompune moleculele de apă în atomi de hidrogen și oxigen, se confruntă cu provocări semnificative. Catalizatorii sunt necesari pentru a iniția și accelera acest proces. Cu toate acestea, evoluțiile anterioare în acest domeniu au fost în mare măsură nereușite, astfel încât materialele trebuie să funcționeze în condiții industriale reale timp de cel puțin zece ani. Dr. Philipp Gerschel de la Universitatea Ruhr Bochum descrie dificultățile în selectarea materialelor și dezvoltarea catalizatorilor adecvați. Prof. dr. Doris Segets de la Universitatea din Duisburg-Essen a subliniat în mod deosebit necesitatea unui flux de lucru pentru compararea materialelor. Lucrăm cu mai multe instituții pentru a dezvolta noi procese de electroliză care se pot descurca și fără metale prețioase.

Aceste evoluții ar putea avansa în continuare cercetarea catalizatorului și, astfel, ar permite producția pe scară largă de electrolizoare în următorii zece ani. Proiectul de cooperare include 18 cercetători din diverse discipline și instituții, inclusiv Institutul Max Planck pentru Conversia Energiei Chimice.

În general, cercetările actuale arată o direcție clară: utilizarea țintită a electrolizoarelor și a stocării bateriilor este crucială pentru o tranziție energetică rentabilă și durabilă. Studiul complet este disponibil online și oferă informații valoroase pentru viitoarea politică energetică.

Pentru mai multe informații despre evoluțiile și cercetările actuale, vă rugăm să vizitați următoarele link-uri: Universitatea Leibniz din Hanovra, Revista PV, și Fraunhofer UMSICHT.