Izum čvrstog vodonika: tehnologije, upotreba i budućnost

  • Čvrsti vodik se zasniva na različitim tehnologijama (metalni hidridi, magnezijevi diskovi, cilindri i nanoprahovi) za sigurno i gusto skladištenje viškova obnovljivih izvora energije.
  • Projekti poput ATOM H2, Photoncycle, McPhy i australijske metode mljevenja kugli demonstriraju stvarne i raznolike načine skladištenja vodika u čvrstom obliku.
  • Gorivne ćelije su osnovni dodatak ovim sistemima, pretvarajući uskladišteni vodonik u električnu energiju i toplotu bez lokalnih emisija.
  • Izazovi troškova, trajnosti i infrastrukture ostaju, ali kombinacija inovacija i klimatskog pritiska ukazuje na rastuću ulogu čvrstog vodonika u energetskom sistemu.

skladištenje čvrstog vodonika

El Čvrsti vodonik je prestao biti gotovo naučna fantastika postati jedno od najtraženijih područja u energetskoj tranziciji. Od startupova rođenih u univerzitetskim učionicama do istraživačkih timova koji se decenijama bore s istim problemom, svi dijele isti cilj: pronaći siguran, jeftin i efikasan način skladištenja obnovljive energije koju trenutno rasipamo.

Taj izazov ima mnogo veze s nečim što već doživljavamo: Sve je više obnovljivih izvora energije, ali je njihova proizvodnja neredovna.Kada sunce sija ili vjetar puše, proizvodimo više električne energije nego što možemo potrošiti u tom trenutku, a ako ne postoji pametan način da se ona skladišti, veliki dio se gubi ili "poklanja" mreži po smiješno niskim cijenama. Tu na scenu stupaju tehnologije poput metalnih hidrida, magnezijumskih diskova, cilindara s čvrstim vodikom i drugih. novi nanomaterijali koje upijaju gasove kao da su spužva.

Zašto je skladištenje energije veliko usko grlo

Mnoge zemlje, kao što su Španija već pati od energetskih napetosti i nejednakosti zbog ove situacije. Postoje područja gdje potencijal obnovljivih izvora energije je ogromanMeđutim, mreža i sistemi za skladištenje nisu spremni da se nose sa tako velikim viškom. To je dovelo do sukoba između regija i ozbiljnih sumnji u to kako integrisati sve više obnovljivih izvora energije bez preopterećenja sistema.

Danas se koristi nekoliko strategija za pokušajte sačuvati taj višak: veliko stacionarne baterijePumpanje vode u rezervoare (za potom korištenje za turbine), kućne baterije u instalacijama za vlastitu potrošnju... Ali sve to ima jasna ograničenja: visoku cijenu, ovisnost o kritičnim sirovinama, potrebu za specifičnim lokacijama ili poteškoće u proširenju na nacionalni nivo.

Zato se mnogi stručnjaci slažu da Skladištenje je onaj dio koji nedostaje. Da bi obnovljivi izvori energije bili zaista nezavisni, bez prevelikog oslanjanja na kombinovani ciklus ili nuklearne elektrane, neophodan je fleksibilan, siguran i široko rasprostranjen način skladištenja električne energije. Malo je vjerovatno da će ove tehnologije u potpunosti dominirati energetskim tržištem.

Vodonik kao nosilac energije: šta nudi u poređenju s drugim rješenjima

U tom kontekstu, vodonik se ističe kao jedan od najperspektivnijih energetskih vektoraTo je najzastupljeniji hemijski element u svemiru i dio je molekula uobičajenih kao što su voda i ugljikovodici. Kada se koristi u gorivnim ćelijama, kombinira se s kisikom iz zraka kako bi proizveo električnu energiju, toplinu i vodu kao jedini direktni nusproizvod, bez emisije CO2 tokom konverzije.

Osim toga, zeleni vodik, proizveden iz obnovljivih izvora putem elektrolizeOvo se savršeno slaže s potrebom za korištenjem viška električne energije. Umjesto rasipanja viška električne energije, ona se koristi za razdvajanje vode na vodik i kisik. Ovaj vodik se zatim skladišti i kasnije ponovo koristi za proizvodnju električne energije, pogon vozila ili obezbjeđivanje topline.

Još jedna ključna prednost je njegova visoka gustoća energije po jedinici maseVodik sadrži otprilike tri puta više energije od benzina, što ga čini vrlo atraktivnim gorivom za teški transport, industriju ili primjene gdje je težina kritična.

Međutim, vodik predstavlja veliki izazov: kako ga skladištiti i transportovati na praktičan i siguran načinTradicionalno su korištene dvije metode: u obliku komprimiranog plina pod visokim pritiskom ili u tekućem obliku na kriogenim temperaturama. Obje metode zahtijevaju mnogo energije, uključuju složenu infrastrukturu i, u nekim slučajevima, upotrebu potencijalno opasnih tvari.

Da li čvrsti vodonik zaista postoji?

Na čisto fizičkom nivou, Čvrsti vodik kao čisti element poznat je od 1899. godine.Istraživač James Dewar bio je prvi koji ga je proizveo hlađenjem na ekstremno niske temperature, ispod otprilike -259,14 °C, blizu apsolutne nule. Pod tim ekstremnim uslovima, vodonik se stvrdnjava.

Proučavanje ovog materijala uopšte nije lako: Uzorci su minijaturni, a vodik vrlo malo interaguje sa rendgenskim zracima.Ovo uveliko komplikuje karakterizaciju njegovih unutrašnjih struktura. Uprkos tome, nauka je identifikovala nekoliko čvrstih faza vodonika, koje zavise od temperature i, prije svega, od primijenjenog pritiska.

U pozivu Faza IPri niskim pritiscima i temperaturama, molekule H2 se i dalje mogu slobodno kretati. Povećanje pritiska na niskim temperaturama dovodi do... Faza IIdo oko 110 GPa, gdje je to kretanje ograničeno. Ako se pritisak dodatno poveća na približno 160 GPa, dešava se sljedeće: Faza IIIA podizanjem temperature na nekoliko stotina kelvina, pri pritiscima iznad 220 GPa, dobija se pristup... Faza IV sa još složenijim svojstvima.

U svakom slučaju, pod normalnim uslovima na Zemljinoj površini Ne možemo prirodno pronaći čvrsti vodikOno što se razvija za energetsku upotrebu nije toliko ultrahladna „čista“ čvrsta materija, već tehnologije koje zarobljavaju vodonik unutar čvrstih materijala ili jedinjenja koja se u praksi ponašaju kao čvrsto, sigurno i upravljivo skladište.

ATOM H2: Metalni hidridi za skladištenje obnovljivih viškova

tehnologija čvrstog vodika

Jedan od najupečatljivijih primjera dolazi iz grupe Španski inženjeri koji su stvorili projekat ATOM H2Dobitnik nagrade James Dyson za 2024. godinu, a također je prepoznat i u poduzetničkim inicijativama poput EmprendeXXI u Kataloniji. Ovaj startup je doslovno rođen u učionici: njegovi osnivači, nedavni diplomci industrijskog dizajna i hemijskog inženjerstva, bili su odlučni da njihov akademski rad ne skuplja samo prašinu u ladici.

Ideja iza ATOM H2 je relativno jednostavna za objasniti, iako tehnološki složena: Iskoristite višak obnovljive energije za proizvodnju vodonika i uskladištite ga u čvrstom obliku korištenjem metalnih hidrida. Umjesto korištenja rezervoara za skladištenje plina pod visokim pritiskom ili kriogenih rezervoara, koriste poseban materijal koji "apsorbira" vodik i skladišti ga na kompaktan i siguran način.

Proces počinje sa elektroliza vodeKada postoji višak električne energije iz solarnih panela ili drugih obnovljivih izvora, ona se koristi za razdvajanje molekula vode (H2O) na kisik i vodik. Ovaj vodik, umjesto da se komprimira ili ukapljuje, stavlja se u spremnik gdje reagira s metalnim materijalom formirajući hidride. To omogućava skladištenje mnogo većih količina vodika na manjem prostoru i pod mnogo nižim pritiskom.

Kada je potrebna energija, sistem oslobađa vodonik iz tih hidrida i šalje ga u gorivna ćelijaTamo plin reagira s kisikom iz zraka, stvarajući električnu energiju, toplinu i vodu kao nusprodukt. Kompanija u svojim javnim materijalima ne navodi da li se voda reciklira nazad u sistem, ali naglašava da proces ne stvara zagađujući otpad.

Prema njihovim teorijskim procjenama, ova tehnologija Čvrsti vodonik bi mogao snabdijevati desetine miliona domova godišnjeMeđutim, oni priznaju da je ova brojka izračunata na velikoj skali i da je još dug put do postizanja tog stvarnog nivoa implementacije. Zanimljiva stvar je da je sistem dizajniran na modularan način: po potrebi se može dodati više jedinica za skladištenje, što je ključno za prilagođavanje različitim veličinama instalacija.

Od učionica do telekomunikacijskih tornjeva: primjena ATOM H2 u stvarnom svijetu

U svojim ranim fazama, osnivači ATOM H2 razmišljali su o primjenjuju svoju tehnologiju direktno u domovimaomogućavajući pojedincima da skladište vlastitu obnovljivu energiju u obliku čvrstog vodonika. Međutim, nakon razgovora s mnogim kompanijama i analize različitih niša, shvatili su da stambeno tržište nije najprikladnije.

Prava prekretnica dogodila se kada su naišli na sektor telekomunikacijski tornjeviOve kritične infrastrukture obično imaju rezervne dizel generatore koji se pokreću u slučaju nestanka struje ili hitnih slučajeva. Ovi sistemi su pouzdani, ali u velikoj mjeri zagađuju i imaju sve veće troškove povezane s fosilnim gorivima.

Tim je tu vidio ogromnu priliku: zamijeniti te dizel generatore hibridnim sistemom zasnovanim na solarnoj energiji, baterijama i čvrstom vodonikuKada tornju nije potrebna sva energija koju generira, višak se koristi za proizvodnju vodika, koji se skladišti u njegovim "čvrstim rezervoarima". Kada dođe do kvara mreže ili je potrebno rezervno napajanje, vodik se pretvara natrag u električnu energiju pomoću gorivnih ćelija.

Ovaj pristup nudi nekoliko prednosti: s jedne strane, Drastično smanjuje emisije povezane s rezervnim energetskim rezervama. U telekomunikacijama nudi prednosti; s druge strane, poboljšava autonomiju i pouzdanost eliminirajući ovisnost o dizel gorivu. Nadalje, visoka gustoća skladištenja metalnih hidrida omogućava kompaktna i upravljiva rješenja.

ATOM H2 je već u fazi industrijalizacija, prikupljajući višemilionsku rundu investicija, radeći na svom prva komercijalna implementacija s velikim operaterom poput Cellnexa i učešće u međunarodnim programima kao što je NATO-ov Akcelerator inovacija u oblasti odbrane Atlantik (DIANA). Njegov kratkoročni cilj je raspoređivanje prvih komercijalnih jedinica i validacija modela na terenu.

Čvrsti vodonični diskovi: francuski pristup s magnezijem i grafitom

Paralelno sa španskom inicijativom, a Tim francuskih istraživača razvio je čvrsti sistem za skladištenje vodonika u obliku diskova. podsjeća na stare vinilne ploče od 33 obrtaja u minuti. Ovaj rad, koji im je donio mjesto finalista u kategoriji Istraživanje Evropske nagrade za izumitelje 2023. godine, rezultat je više od dvije decenije istraživanja koje je kombinovalo fiziku, inženjerstvo i industriju.

Projekat je započet u Néel institut u Grenoblugdje je tim predvođen Danielom Fruchartom proveo deceniju istražujući načine skladištenja vodika u čvrstom stanju. Nakon toga, grupa Patricie de Rango preuzela je inicijativu, fokusirajući svoje napore na dizajn efikasnih i reverzibilnih rezervoara.

Ključni tehnološki faktor bila je upotreba magnezijum hidrid (MgH2) kombinovan sa ekspandiranim grafitomMagnezij je jedan od najefikasnijih materijala za apsorpciju vodika, ali proces oslobađanja prati oslobađanje topline kojom se mora pažljivo upravljati. Ekspandirani grafit djeluje kao "termalni upravitelj", pomažući u raspršivanju ove topline i boljoj kontroli reakcija.

Ovaj reverzibilni pristup je promovisan kada su Fruchart i industrijalac Michel Jehan osnovali kompaniju. McPhy 2008. godineJehan je doprinio svojim stručnim znanjem u proizvodnji magnezijevih granula i mikroskopskih prahova, kao i u proizvodnji velikih mašina, što je omogućilo prevođenje laboratorijskih rezultata u rješenja bliža tržištu, uprkos tipičnim poteškoćama startupa.

Rezultat je sistem diskova koji Može se stabilno skladištiti i troši manje energije nego kompresija ili ukapljivanje.Ne reaguje spontano sa vazduhom i održava svoj kapacitet tokom vremena. Ovi diskovi se mogu postaviti na površinu bez rizika od sagorijevanja, što olakšava njihovo rukovanje i transport.

Međunarodni marketing i potencijalne upotrebe SSD diskova

Daleko od toga da je riječ samo o laboratorijskom eksperimentu, Skladištenje čvrstog vodikovog diska je već komercijalizirano. u zemljama poput Italije i Japana. Nadalje, tim je u poodmaklim pregovorima u Norveškoj o prilagođavanju ove tehnologije za trajekte, pomorski transport i velike hemijske industrije.

Potencijal ovog sistema leži u činjenici da Nudi visoku gustoću skladištenja u kompaktnom i modularnom formatu.Mogućnost rukovanja diskovima gotovo kao da su "čvrsto gorivo", olakšava se njihova integracija u okruženja gdje su rezervoari za plin pod visokim pritiskom komplicirani ili nesigurni.

Od cestovnog i pomorskog transporta do distribuirane proizvodnje električne energije ili industrijskih primjena, postoji širok raspon sektori koji mogu imati koristi od stabilnog i reverzibilnog čvrstog vodikaMogućnost prilagođavanja sistema različitim veličinama - od malih modula do velikih rezervoara - otvara vrata veoma fleksibilnim energetskim arhitekturama.

Još jedna jaka strana je inherentna sigurnost čvrstog diskaBudući da je vodik integriran u materijal, rizik od katastrofalnih curenja ili eksplozija značajno je smanjen u poređenju sa sistemima komprimiranog plina. To može olakšati njegovo društveno i regulatorno prihvatanje u osjetljivim okruženjima.

Ako svemu ovome dodamo sve veći pritisak za smanjenje emisija u sektorima kao što su brodarstvo ili teške hemikalije, postaje jasno zašto ove vrste tehnologija izazivaju toliko interesa. To bi omogućilo dekarbonizaciju procesa bez odricanja od svestranog goriva. poput vodonika.

Fotonski ciklus: cilindri sa čvrstim vodonikom za domove i zgrade

Još jedna inovacijska linija dolazi iz sjeverne Evrope. Startup Photoncycle razvija sezonski sistem za skladištenje energije zasnovan na bakrenom cilindru izolovanom debelim slojem polistirenske pjene koji sadrži patentirani rastvor vodonika u čvrstom obliku.

Ovaj prototip, trenutno postavljen u podrumu naučnog parka u Oslu i otprilike veličine stolice, ima za cilj da raste kako bi dostigao tri kubika U svojoj komercijalnoj verziji, zakopan je nekoliko metara od stambenih zgrada. Njegova funkcija je jednostavna: povezati se s obližnjim solarnim panelima, apsorbirati svu električnu energiju koja se ne koristi ljeti i osloboditi je kao iskoristivu energiju tokom zime.

Prema riječima njegovog osnivača, Koristi se samo oko 50% solarne energije koji se proizvodi ljeti u mnogim sjevernim zemljama. Ostatak se baca ili prodaje mreži po vrlo niskim cijenama. Ako se ovaj višak može skladištiti kao čvrsti vodik i koristiti kasnije, kada potražnja i cijene porastu, to stvara ogromnu dodanu vrijednost i za korisnike i za električni sistem.

Photoncycle koristi visokotemperaturna reverzibilna gorivnu ćelijuSposoban je za rad u oba smjera: proizvodnju vodika iz električne energije i, obrnuto, generiranje električne energije - i topline - iz tog vodika. Ključna razlika njihovog prijedloga je u tome što je vodik "zatvoren" u nezapaljivoj čvrstoj tvari, s gustoćom energije većom od one kod litijumskih baterija, i bez potrebe za kriogenim hlađenjem.

Jedan od izazova s ​​kojima se kompanija suočava je upravljanje gubitkom topline tokom konverzije vodonika unutar i izvan gorivne ćelije. U stvari, njihov cilj je da iskoriste tu toplotu za pokrivanje dijela potreba za grijanjem domova, što je značajno s obzirom na to da se približno 70% potrošnje energije u domaćinstvima koristi za grijanje.

Instalacija, ciljno tržište i strategija kompanije Photoncycle

Sistem Photoncycle je dizajniran da instalirati u jednom danuTo uključuje ugradnju solarnih panela i povezivanje na postojeću infrastrukturu zgrade. Nakon što bude operativan, mogao bi u potpunosti zamijeniti prirodni plin u kogeneracijskom sistemu (CHP), osiguravajući električnu energiju i grijanje iz uskladištene obnovljive energije.

Još jedna atraktivna stvar je da su vlasnici mogli prodaju nazad u mrežu višak koji ne potrošepoboljšanje profitabilnosti njihovih investicija u obnovljive izvore energije. Ova vrsta rješenja je posebno pogodna za zemlje s vrlo visokim cijenama energije, poput Danske, koja je odabrano testno tržište kompanije.

Sa sigurnosne tačke gledišta, činjenica da je Fotonski čvrsti vodonik nije zapaljiv pod normalnim uslovima. A budući da ne zahtijevaju ekstremne radne temperature, smanjuju mnoge probleme povezane s ovim plinom. Njihova veća gustoća energije u usporedbi s baterijama također im omogućuje dugotrajnu autonomiju bez zauzimanja toliko prostora.

Kompanija nastavlja raditi na optimizaciji efikasnosti, povratu toplote i smanjenju troškova, ali njen pristup to veoma dobro ilustruje. Kako se čvrsti vodonik može direktno integrirati u zgradene samo u velikim industrijskim postrojenjima. Ako uspiju proširiti tehnologiju i učiniti je jeftinijom, mogli bi promijeniti način na koji se shvata skladištenje solarne energije u hladnim klimama.

Australijska metoda mljevenja kugli: plinovi zarobljeni u nanoprahovima

Radikalno drugačiji pristup problemu skladištenja plina dolazi od Univerzitet Deakin u AustralijiTim istraživača razvio je proces nazvan "kuglično mljevenje" koji omogućava odvajanje, skladištenje i transport velikih količina plina - uključujući vodik - u čvrstom obliku, drastično smanjujući troškove energije i ne stvarajući otpad.

U suštini, metoda se sastoji od uvođenja prah bor nitrida unutar komore koja također sadrži male kuglice od nehrđajućeg čelika i plin ili smjesu plinova koji se obrađuju. Komora se okreće sve većim brzinama, uzrokujući sudaranje kuglica s prahom i zidovima, pokrećući fizičku reakciju koja zarobljava plin unutar čvrste strukture nanomaterijala.

U zavisnosti od plina, stopa apsorpcije variraOvo omogućava selektivno odvajanje gasova pri radu sa smjesama. Jednom zarobljeni u prahu, ovi gasovi se mogu vrlo lako i sigurno transportovati. Kada ih je potrebno regenerirati, jednostavno primijenite kontrolirano zagrijavanje da biste ih vratili u prvobitno gasovito stanje, dok se i prah vraća u svoj početni oblik, spreman za ponovnu upotrebu.

Istraživači su ovaj eksperiment ponavljali desetine puta dok se nisu uvjerili da su rezultati konzistentni. Proces se može ponoviti. do 50 ciklusa sa trenutnom formulacijomodržavajući vrlo visok kapacitet apsorpcije. Nadalje, radom na sobnoj temperaturi, ne zahtijeva kriogene sisteme niti ogromnu potrošnju energije.

Što se tiče efikasnosti, tim je izračunao da ova metoda Koristi oko 77 kilodžula u sekundi za skladištenje i odvajanje 1.000 litara gasova.Ova energija je uporediva s onom potrebnom prosječnom električnom vozilu da pređe oko 320 kilometara. Primijenjeno na vodonik, procjenjuju da bi potrebna energija mogla biti trećina ili čak četvrtina one potrebne za kompresiju gasa tradicionalnim metodama.

Uticaj na rafiniranje nafte, zeleni vodonik i transport

Jedan od najupečatljivijih nalaza koje su istraživači istakli jeste da trenutni procesi Kriogena destilacija za rafiniranje nafte troši oko 15% svjetske energije.Njihova nova metoda mogla bi smanjiti taj trošak i do 90%, što bi bila revolucija ne samo za sektor ugljikovodika, već i za svaku industriju koja treba odvajati i rukovati velikim količinama plina.

U slučaju vodika, kuglično mljevenje otvara vrata za skladištenje ogromnih količina zelenog vodika na čvrst, siguran i višekratno upotrebljiv načinsa vrlo niskom potrošnjom energije u poređenju sa kompresijom ili ukapljivanjem. Nanomaterijal ne stvara otpad, a gas se oslobađa samo kada se zagrije na nekoliko stotina stepeni, što garantuje izuzetnu stabilnost u normalnim uslovima.

Ovaj pristup može biti ključan za olakšavanje transport vodika na velike udaljenostiOvo omogućava da se transportuje u obliku čvrstog praha i ispušta na odredištu. Istraživači ne isključuju primjenu u transportu (automobili, kamioni), iako priznaju da je potreban daljnji rad na specifičnim dizajnima rezervoara, mehanizmima kontroliranog ispuštanja i prilagođenim postupcima punjenja gorivom.

Pored vodonika, ista tehnika bi se mogla primijeniti i na gasove kao što su amonijak ili druga plinovita gorivaOvo uveliko proširuje spektar potencijalnih upotreba. Trenutno je to relativno rana faza istraživanja, ali ima ogroman potencijal da transformiše i energetski i hemijski sektor.

Uzete zajedno, ove vrste inovacija pokazuju da Ideja "čvrstog vodonika" nije ograničena na jedan tehnološki putTo može biti metalni hidrid, magnezijev disk, cilindar zakopan pored zgrade ili nanoprah bor nitrida napunjen plinom; svi imaju za cilj da vodonik učine praktičnim i konkurentnim vektorom u odnosu na fosilne alternative.

Uloga gorivnih ćelija u ovom novom ekosistemu

Sva ova primjena tehnologija za pohranu podataka ne bi imala mnogo smisla bez uređaja sposobnog za čisto i efikasno pretvoriti vodik natrag u električnu energijuTu nastupaju gorivne ćelije, čija historija datira još iz 1839. godine, kada je William Grove razvio prvu ćeliju na vodik i kisik.

Tokom većeg dijela 20. stoljeća napredak je bio spor, ali od 1960-ih nadalje gorivne ćelije su postale bitna komponenta NASA-inih svemirskih misijaobezbjeđujući astronautima električnu energiju i pitku vodu. Od tada su se razvili u mnogo raznovrsnije zemaljske primjene.

Osnovna operacija je relativno jednostavna za razumijevanje: Vodik ulazi kroz anodu, a kisik kroz katoduNa anodi se vodik razdvaja na protone i elektrone. Elektroni putuju kroz vanjsko strujno kolo, generirajući korisnu električnu struju, dok protoni prolaze kroz elektrolit. Na katodi se kombiniraju s kisikom i povratnim elektronima, formirajući vodu i oslobađajući toplinu.

Postoji nekoliko vrsta gorivnih ćelija, koje se razlikuju po materijalima i radnoj temperaturi. alkalne i deka-kiselinske baterije polimerna membrana (PEM) Rade na niskim temperaturama i idealne su za mobilne i prenosive primjene, pri čemu se PEM baterije najčešće koriste u trenutnim vozilima na vodik. gomile rastopljenih karbonata i čvrstog oksida Rade na višim temperaturama, pogodne su za stacionarnu proizvodnju i kogeneraciju velikih razmjera, a mogu raditi i s gorivima koja nisu vodik, kao što je prirodni plin.

Ove tehnologije se već koriste u širokom spektru konteksta: prenosivi generatori, stacionarni sistemi za domove i poslovne objekte, laka i teška vozila, vozovi, brodovi, pa čak i podmorniceNjihova glavna prednost je što omogućavaju vrlo efikasnu proizvodnju električne energije i bez lokalnih emisija CO2 ako je ulazni vodik obnovljiv.

Izvanredni izazovi i perspektive za gorivne ćelije i čvrsti vodonik

Uprkos svim ovim napretcima, i gorivne ćelije i različiti oblici Čvrsti vodik se i dalje suočava s nekoliko izazovaS jedne strane, potrebno je nastaviti poboljšavati izdržljivost sistema, posebno u mobilnim primjenama i u intenzivnim ciklusima punjenja i pražnjenja.

S druge strane, Troškovi i dalje predstavljaju glavnu preprekuPostoje skupe komponente (kao što su određeni katalizatori) i proizvodni procesi koji još nisu u potpunosti iskoristili prednosti ekonomije obima. Infrastruktura za distribuciju i snabdijevanje vodikom također se mora proširiti kako bi se ova rješenja mogla primijeniti u velikim razmjerima.

Međutim, smjer se čini jasnim: rastu ulaganja u istraživanje i razvoj, postoji snažan regulatorni pritisak za smanjenje emisija i ekosistem startupa, univerziteta i industrije vrlo aktivan. Priče o projektima poput ATOM H2, Photoncycle, francuskog tima za magnezijumski disk ili australijskih istraživača na Deakinu pokazuju da se mnogi putevi istražuju paralelno.

Sve ukazuje na to da je vodik – u svojim različitim oblicima skladištenja, uključujući čvrsto stanje u naprednim materijalima – ključni dio energetske slagalice Zajedno s drugim tehnologijama poput baterija, skladištenja hidroelektrične energije i pametnih mreža, ova rješenja će vjerovatno sazrijeti i postati pristupačnija, te će na kraju preći iz laboratorija i pilot projekata u normalan dio energetskog pejzaža za gradove, industrije i domove.

Posmatrajući cijelu ovu sliku, nazire se budućnost u kojoj Obnovljiva energija se ne troši uzalud kada sunce prejako sija ili vjetar prejako puše.ali se može zarobiti u naizgled bezopasnim čvrstim tvarima - diskovima, cilindrima, prahovima, hidridnim spremnicima - i staviti u pogon samo kada je potrebno, napajajući gorivne ćelije koje pretvaraju taj vodik u električnu energiju i toplinu bez dima ili buke, čime se zatvara energetski krug koji je mnogo čistiji i fleksibilniji od onog koji smo do sada poznavali.

proizvodnja zelenog vodika s novim materijalima
Vezani članak:
Proizvodnja zelenog vodika s novim materijalima