Přechod k budoucnosti se zelenou energií
V současné době existují pokročilé technologie pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů. Abychom se však posunuli k budoucnosti s větším množstvím zelené energie, musíme se zaměřit na to, jak využít obrovský potenciál této obnovitelné energie, např. využitím technologií power-to-X.
Co je power-to-X
Power-to-X je termín pro technologie, které berou přebytečnou obnovitelnou elektřinu z větru, slunce nebo vody a přeměňují ji na jiné nosiče energie, aby byly schopny energii skladovat pro pozdější využití a absorbovat energetické výkyvy.
Prvním krokem procesu power-to-X je elektrolýza přeměny obnovitelné energie na vodík (H2). Vodík, nejmenší molekula, kterou známe, nevypouští při spalování CO2. Může být použit okamžitě, nebo může být uložen v tlakových nádržích a vyzvednut, když je nedostatek zásob.
Využití vodíku
Existuje několik různých způsobů využití vodíku: vhánění do plynárenské sítě, vytlačování části CO2 obsahujícího zemní plyn (power-to-gas) nebo metanový proces s CO2 přeměňujícím vodík na metan (power-to-metan). Metan může být vstřikován do sítě zemního plynu nahrazující fosilní zemní plyn (power-to-gas). Zdrojem CO2 pro methanační proces by mohl být bioplyn vyráběný z bioodpadu v zařízeních na výrobu bioplynu nebo odpadních vod. Mezi další pojmy patří výroba metanolu nebo amoniaku pro použití v palivových článcích automobilů a lodí nebo syntetická paliva pro použití v konvenčních automobilových a proudových motorech (pohon na kapaliny). Toho všeho je dosaženo syntézou, která zahrnuje vodík a zdroj CO2, který by opět mohl pocházet z procesu přeměny odpadu na bioplyn.
„Zelený vodík“ vyráběný z obnovitelných zdrojů energie lze rovněž použít při rafinaci (hydrogenaci) paliva v konvenčních rafineriích nebo jako základní chemickou látku v mnoha různých průmyslových odvětvích (výroba energie z chemických látek, výroba energie z plastů). A konečně, uskladněný vodík lze v případě potřeby přeměnit zpět na elektřinu prostřednictvím palivových článků (power-to-power).
Dodávky vodíku přes stávající plynárenské sítě
Řada zemí se zabývá přidáváním vodíku do stávajících plynárenských sítí, aby došlo k dekarbonizaci zemního plynu. Plyn s koncentrací až 20% vodíku může být přepravován ve stávající plynárenské síti bez rizika poškození plynových zařízení, distribuční infrastruktury atd.
Až do 20. století byl městský plyn bohatý na vodík s koncentrací vodíku nad 50 % distribuován do domácností prostřednictvím plynovodů např. v Německu, USA a Anglii. Lze předpokládat, že mnohé sítě pro přepravu plynu, distribuční linky a skladovací zařízení, které byly provozovány v minulosti, se používají dodnes.
Jako prostředek pro dodávky čistého vodíku na trhy bylo rovněž navrženo přimíchávání vodíku do sítí plynovodů pro zemní plyn s využitím technologií separace a čištění v návaznosti na odběr vodíku ze směsi zemního plynu v blízkosti místa konečného využití. Jako metoda dodávky vodíku může mísení pokrýt náklady na výstavbu vyhrazených vodíkových potrubí nebo jiné nákladné infrastruktury pro dodávky během počáteční fáze vývoje trhu.
Příspěvek AVK
Ve Spojeném království a v Nizozemsku se zkoumá možnost přeměny stávajících plynárenských sítí (využívaných především pro zásobování komunálních tepláren) zcela na vodík. V Dánsku se testuje malá uzavřená síť zemního plynu s tlakem od 3 do 65 barů s až 15% vodíkem.
Společnost AVK přispívá na projekty testující distribuci vodíku. Z AVK v Nizozemsku jsou armatury dodávány do projektu na univerzitě Arnhem Nijmegen, kde se testuje stoprocentní vodík. Společnosti AVK UK a AVK Donkin jsou zapojeny do projektu (H100), v jehož rámci dodávají do zkušební sítě omezovače průtoku se stoprocentním vodíkem. Omezovače průtoku se používají k zabezpečení sítě v případě prasknutí potrubí, kdy přeruší dodávky, aby se předešlo nehodám.
Pro společnost AVK zahrnuje přijetí budoucnosti s power-to-x možnost potvrdit a zdokumentovat, že naše výrobky splňují rostoucí potřeby tohoto odvětví. Kromě jiných faktorů dokumentujeme a testujeme naše výrobky podle všech příslušných průmyslových norem. To zahrnuje v současnosti vyvíjené specifikace pro konkrétní média, jako je např. vodík.
Testování vodíku v síti zemního plynu
Společnost AVK navštívila malou uzavřenou síť pro přepravu zemního plynu v Dánsku. Při tlaku od 3 do 65 barů provádějí zkoušky až s 15% vodíku.
Omezovače průtoku
Omezovače průtoku se používají pro zabezpečení sítě v případě prasknutí potrubí. Společnosti AVK UK a AVK Donkin dodávají do testovací sítě omezovače průtoku se stoprocentním vodíkem.