水素は家庭の天然ガスに代わる最良の選択肢ですか? 数字を見る

最近、天然ガスの代替としての水素について多くの話題があります。 この計画は、H2 を天然ガス供給網に徐々に追加し、利用可能な場合には「余剰」の再生可能電力を使用して水から H2 を製造するというものです。

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チャート提供：ラザード

Paul Martin 著、化学プロセス開発専門家

最近、天然ガスの代替としての水素について多くの話題があります。 この計画は、H2 を天然ガス供給網に徐々に追加し、利用可能な場合には「余剰」の再生可能電力を使用して水から H2 を製造するというものです。 しかし、最終的には、現在と同じ配管と配給ネットワークを使用して、天然ガスの代わりに純粋な水素を家庭に供給すべきだと考える人もいます。 彼らの心の中では、私たちがしなければならないことは、すべてのボイラー、炉、コンロ調理台、オーブンを再噴射することだけであり、そうすればレースには出かけられるでしょう。 高価な資本をすべて放棄する必要はありません。燃料を交換するだけです。 私たちは無色無臭の水素を燃やして水蒸気だけを作るようになり、地球温暖化は解決に一歩近づくことになるでしょう。

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この計画に対する最初の、そして最も明白な批判は効率性です。 天然ガスから始めるか電気から始めるかは問題ではありません。できる最善のことは、供給エネルギーの約 70% (メタンの低位発熱量 (LHV)、または電力の kWh) を製品水素の LHV に変換することです。 最良の場合。 天然ガスや電気を直接利用するという代替案がある場合、水素はその方程式に損失をもたらすだけです。

明らかに、ここでの全体的な考え方は、パイプの末端で起こっている燃焼に伴う化石温室効果ガス (GHG) の排出を排除することです。 水素はそれを実現するオプションを提供します。 嫌気性消化からバイオメタンを生成できるため、水素を製造するときに排出される CO2 は自然の炭素循環の一部にすぎません。 あるいは、水素工場で化石天然ガスから水素を製造するときに生成される CO2 の全部または一部を回収したり、メタンを熱分解して燃焼以外の用途に副産物として炭素を販売したりすることによって、または CO2 を完全に回避することもできます。風力、太陽光、原子力、水力、地熱などから電解槽に供給される電力。これらはすべて、最終的にバーナー用の化石燃料を温室効果ガス排出ゼロで使用できる方法です。理想的には、それを買う余裕がある場合です。

もちろん、代わりにバイオガスからのメタンを送電網に供給することもできますが、バイオガスが化石燃料後の将来に本当に必要な燃料用途にとって重要な燃料になると私は確信していますが、誰もそれを説得しようとするべきではありません。既存の天然ガス供給源、あるいはそれらの供給源のごく一部を置き換えるだけの十分なバイオガスがこれまでにありました。 したがって、化石燃料温室効果ガスを排出せずにバーナーを使い続けたい場合は、水素が唯一の選択肢のように思えます。 そしてそれはまさに天然ガス業界が世界中の政府に伝えていることです。

もちろん、これらのガス会社や電解装置のサプライヤーは、私利私欲を念頭に置いてアドバイスを行っているわけではありません。 彼らはビジネスを続ける必要がある、そしてあなたは火を保つ必要があるという立場から出発しています - 十分に公平です! 明白な代替案は、バーナーを直接電気に置き換え、損失の大きい水素仲介業者を排除することですが、それでは事業を停止してしまうことになります。 家庭の暖房、さらには家庭用温水の場合、ヒートポンプは水素への変換損失を 30% 節約するだけでなく、供給する電力の kWh 相当ごとに約 3 kWh 相当の熱を供給します。 はるかに効率的です。 しかし、安くはありません。ヒートポンプにはかなりの数ドルがかかります。また、再生可能電力は日に日に安くなっているものの、グリッド電力は依然として、エネルギー単位当たりの天然ガスコストの大きな倍数で販売されています。炭素税のせいです。それは不十分であり、場所によっては依然として化石燃料が送電網に電力を供給しているためです。

クックトップの場合、IH ヒーターは炎よりも優れたパフォーマンスを提供します。古いアルミニウム製の鍋やフライパンをいくつか捨てなければならないかもしれませんが、そうでなければ、その変化に非常に満足できるでしょう。 また、オーブンは昔ながらの抵抗ヒーターでもうまく機能し、温度制御がはるかに優れています。