Hydrojeni kutoka kwa nishati mbadala kama vile jua inaweza kuzalishwa na uzalishaji wa sifuri. Lucas Coch / AAP

Kutumia haidrojeni kama mafuta safi ni wazo ambalo wakati wake unaweza kuwa unakuja. Kwa Australia, kutengenezea haidrojeni kunasisitiza: inaweza kuunda tasnia mpya yenye faida kubwa na kusaidia ulimwengu kufikia siku zijazo za kaboni.

The mkakati wa kitaifa wa hidrojeni iliyotolewa mwezi uliopita inasema Australia inapaswa kuwa mstari wa mbele katika mbio za hydrogen za ulimwengu. Ikiongozwa na Mwanasayansi Mkuu Alan Finkel, mkakati unachukua teknolojia isiyo na upande wowote, kwa kutopendelea njia yoyote moja ya kutengeneza "oksijeni" safi ".

Lakini inajali kama hidrojeni inazalishwa kutoka kwa umeme unaoweza kufanywa tena au mafuta ya visukuku. Wakati njia ya mafuta ya sasa ni bei rahisi, inaweza kuishia kutoa kiasi kikubwa cha kaboni dioksidi.

Dk Finkel na Waziri wa Nishati Angus Taylor mbele ya mkutano kuhusu mkakati wa hidrojeni. RICHARD WAINWRIGHT / AAP

Sio oksijeni 'safi' yote ni sawa

Hydrojeni inaweza kuzalishwa kwa kutumia umeme kupitia umeme, ambayo hugawanya maji ndani ya oksijeni na oksijeni. Wakati umeme mbadala unatumika, hii haitoi kaboni dioksidi yoyote na inajulikana kama hidrojeni kijani.

Hydrogeni pia inaweza kuzalishwa kutoka makaa ya mawe au gesi. Utaratibu huu hutoa kaboni dioksidi kaboni. Hydrojeni nyingi zinazozalishwa leo hufanywa hivi.

Baadhi - lakini kwa umakini, sio wote - dioksidi kaboni kutoka kwa mchakato huu wanaweza kubatizwa na kuhifadhiwa katika hifadhi za chini ya ardhi - mchakato unaojulikana kama kukamata na kuhifadhi kaboni (CCS).

Lakini CCS ni ngumu kitaalam na ni ghali. Mimea miwili tu inayotengeneza haidrojeni kutoka kwa mafuta ya oksijeni hutumia sasa: moja nchini Canada, na kaboni dioksidi kiwango cha kukamata cha 80%, na moja huko Amerika na kiwango cha chini cha uhifadhi.

Huko Australia, mradi pekee wa CCS ambao unafanya kazi kwa kiwango kikubwa ni wa DRM Mradi wa gesi ya Gorgon (sio haidrojeni) huko Australia Magharibi. Baada ya kuchelewesha muhimu, na miaka mitatu tangu mradi uanze kusambaza gesi, kukamata kaboni na kuhifadhi kulianza mwaka huu.

Viwango vya juu vya kukamata kaboni havina uhakika

Mkakati wa haidrojeni hutumia neno "haidrojeni safi" kwa hidrojeni inayozalishwa kutoka kwa umeme mbadala, na kutoka makaa ya mawe au gesi iliyo na kaboni. Na inafikiria hali "bora" ambapo 90-95% ya dioksidi kaboni imekamatwa kutoka kwa mafuta ya ziada.

Viwango vile vinawezekana kitaalam, lakini haijafikiwa hadi leo. Viwango vya chini vya kukamata havichunguzwi kwenye mkakati huo.

Katika viwango vya kukamata 90-95%, hidrojeni inayotumia makaa ya mawe na gesi ni ya chini sana kuliko kaboni kuliko matumizi ya mafuta ya jadi. Lakini kiwango cha kukamata cha 60% inamaanisha kuwa haidrojeni kutoka makaa ya mawe ina nguvu sawa ya uzalishaji na gesi ya asili moja kwa moja.

Uzalishaji wa nguvu ya mafuta na bila CCS. Nambari za haidrojeni ni za uzalishaji tu; Uzani wa uzalishaji ni wa juu kwa haidrojeni iliyosafirishwa. Chanzo: mahesabu ya waandishi, kwa kutumia data kutoka kwa Shirika la Nishati la Kimataifa na Utawala wa Habari wa Nishati wa Amerika

Mkakati wa kitaifa hauelezei mfumo wa kuhakikisha viwango vya ukamataji bora vinafikiwa. Uzalishaji wa haidrojeni inaweza kuongezeka haraka zaidi kuliko vifaa vinavyohitajika kukamata uzalishaji, ikiruhusu gesi kubwa ya chafu kuingia angani - sawa na kesi ya Gorgon.

Hatari nyingine ni kwamba ukamataji wa kaboni hautaweza kufikia viwango vya kesi bora kwa sababu za kiufundi au za gharama.

Kuelekea mauzo ya nje ya sifuri

Nchi zikiwamo Japan, Korea Kusini na Ujerumani zinachunguza uwezekano wa kutumia haidrojeni kwa njia mbali mbali, ikijumuisha ndani uzalishaji wa nguvu, usafirishaji, joto na michakato ya viwandani.

Wauzaji wengine wa siku za usoni wanaweza kutojali jinsi oksidi yetu inazalishwa safi, lakini wengine wanaweza.

Ili kuonyesha kwa nini ni muhimu kuuza nje bila kaboni, tulihesabu uzalishaji wa gesi ikiwa Australia itazalisha tani milioni 12 za hidrojeni kwa mauzo ya nje kwa mwaka - sawa na% 30% ya mauzo yetu ya sasa ya gesi asilia na kulingana na makadirio ya uzalishaji katika mkakati wa kitaifa.

Ingehitaji tani takriban milioni 37 za gesi asilia au tani milioni 88 za makaa ya mawe. Ikiwa 90% ya dioksidi kaboni ilikamatwa, uzalishaji kutoka gesi ungekuwa jumla ya 1.9% ya uzalishaji wa gesi wa kijani uliopo kwa sasa (2018), au 4.4% kwa kutumia makaa ya mawe.

Ikiwa tu 60% ya dioksidi kaboni ilikamatwa, haidrojeni kutoka gesi na makaa ya mawe yangeweza kuongeza% 7.8% na 17.9% ya uzalishaji wa sasa wa kitaifa kwa mtiririko huo - ikifanya iwe ngumu sana kwa Australia kufikia malengo ya uzalishaji wa sasa na ya baadaye.

Wapi kuwekeza

Hivi sasa, kutengeneza haidrojeni kutoka kwa mafuta yaukurutu ni rahisi zaidi kuliko kutoka upya, hata kwa kukamata kaboni na kuhifadhi.

Australia pia ina akiba kubwa na tayari ya makaa ya hudhurungi katika Bonde la Latrobe la Victoria ambayo haitatumiwa na tasnia ya umeme iliyopungua kwa makaa ya mawe. Carbon iliyokamatwa inaweza kuhifadhiwa chini ya Bass Strait. Na akiba kubwa ya gesi ya kitaifa inaweza kugeuzwa kuwa haidrojeni, kwa kuongeza au kuchukua nafasi ya usafirishaji wa gesi asilia iliyosafirishwa. Kwa hivyo, haishangazi kuwa mkakati wa kitaifa umeacha chaguzi zote kwenye meza.

Mchoro unaoonyesha matumizi mengi ya nitrojeni. Mkakati wa kitaifa wa hidrojeni

Walakini kuanzisha vituo vya uzalishaji wa oksijeni na kukamata kaboni kunamaanisha matumizi makubwa kwenye vifaa vilivyo na maisha marefu. Hii ni hatari, kwa kuwa mtaji ungesambaratika ikiwa soko la uzalishaji wa oksidi kubwa limeporomoka, kwa njia ya mitazamo ya umma au lazima ya kimataifa kuhamia mifumo ya nishati-ya uzalishaji.

Ulimwengu uko tayari mbali kasi inahitajika kufikia malengo yake ya kupunguza uzalishaji, na lazima ifikie katika sifuri kuzuia athari mbaya zaidi za mabadiliko ya hali ya hewa.

Australia inapaswa kuwekeza katika utafiti na maendeleo ili kufanya kijani haidrojeni kwa bei rahisi. Hii inahitaji kupunguzwa kwa kuendesha gari kwa gharama ya umeme, na kupunguza zaidi katika uzalishaji mkubwa wa nishati mbadala. Inaweza kusababisha faida kubwa kwa hali ya hewa, na uchumi wa nje wa Australia wa kuuza nje.

kuhusu Waandishi

Frank Jotzo, Mkurugenzi, Kituo cha Sera ya Hali ya Hewa na Nishati, Chuo Kikuu cha Taifa cha Australia; Fiona J Beck, mwandamizi wa utafiti, Chuo Kikuu cha Taifa cha Australia, na Thomas Longden, Mfanyikazi wa Utafiti, Chuo Kikuu cha Taifa cha Australia

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.