Elektrolizery do elektryfikacji przemysłu
Całkowite zapotrzebowanie na wodę zasilającą do produkcji wodoru z elektrolizerami w celu elektryfikacji przemysłu w Holandii w 2050 roku
Zgodnie z Planem elektryfikacji dla przemysÅ‚u holenderskiego, caÅ‚kowite zapotrzebowanie na energiÄ™ elektrycznÄ… ma znacznie wzrosnąć do 2050 roku, ponieważ sektor przechodzi elektryfikacjÄ™. Dodatkowa energia elektryczna wymagana do użytku przemysÅ‚owego może osiÄ…gnąć do 130 TWh do 2050 roku, zaspokajajÄ…c 60% caÅ‚kowitego zapotrzebowania przemysÅ‚u na energiÄ™. Stanowi to znaczny wzrost, okoÅ‚o trzy do czterech razy wiÄ™kszy od obecnego zużycia energii elektrycznej w przemyÅ›le holenderskim. OsiÄ…gniÄ™cie celów transformacji energetycznej i zrównoważonego rozwoju bÄ™dzie wymagaÅ‚o pozyskiwania tej energii elektrycznej z odnawialnych źródeÅ‚, takich jak zielony wodór.
Aby w peÅ‚ni zaspokoić to zapotrzebowanie na zielony wodór, konieczne bÄ™dzie wyprodukowanie do 6,5 miliona ton rocznie, co wymaga 75 GW mocy elektrolizy. Z kolei ta musiaÅ‚aby być zasilana przez równoważnÄ… moc energii odnawialnej, takÄ… jak morska energia wiatrowa. Na przykÅ‚ad Holandia dąży do 70 GW mocy wiatrowej na morzu do 2050 r., co Å›ciÅ›le odpowiada zapotrzebowaniu na energiÄ™ do produkcji zielonego wodoru.
Oprócz energii elektrycznej, produkcja zielonego wodoru wymaga znacznych iloÅ›ci wody jako surowca. Aby osiÄ…gnąć ten cel, potrzeba okoÅ‚o 60 milionów m3/rok wody ultraczystej, co odpowiada 80 milionom m3/rok wody pitnej. Dla porównania, obecne roczne zużycie wody w Holandii wynosi okoÅ‚o 1200 milionów m3, przy czym konsumenci zużywajÄ… 800 milionów m3, a przemysÅ‚ 400 milionów m3, gÅ‚ównie jako wodÄ™ pitnÄ….
Koncepcja wody deszczowej: oczyszczona woda deszczowa jako woda zasilajÄ…ca elektrolizer w celu wsparcia produkcji zielonego wodoru
Produkcja zielonego wodoru wymaga znacznych iloÅ›ci wody jako surowca. Aby osiÄ…gnąć ten cel, potrzeba okoÅ‚o 60 milionów m3/rok wody ultraczystej, co odpowiada 80 milionom m3/rok wody pitnej.
Aby zminimalizować wpÅ‚yw produkcji wodoru na istniejÄ…ce zaopatrzenie w wodÄ™, można rozważyć alternatywne źródÅ‚a, takie jak woda powierzchniowa, woda gruntowa lub woda morska. Innowacyjnym rozwiÄ…zaniem jest koncepcja Hemelwater, która polega na wykorzystaniu oczyszczonej wody deszczowej jako wody zasilajÄ…cej elektrolizery. To podejÅ›cie, już szeroko stosowane w szklarniach, oferuje wiele zalet w zakresie produkcji zielonego wodoru. Wykorzystanie wody deszczowej zmniejszyÅ‚oby zapotrzebowanie na wodÄ™ pitnÄ…, oszczÄ™dzajÄ…c jÄ… do niezbÄ™dnych zastosowaÅ„. Ponadto woda deszczowa jest naturalnie miÄ™kka i zawiera mniej rozpuszczonych substancji staÅ‚ych w porównaniu z wodÄ… z kranu, co sprawia, że jej oczyszczanie jest Å‚atwiejsze i bardziej opÅ‚acalne.
Zakład o mocy elektrolizera 1 GW wymagałby około 1,1 miliona m3/rok wody zasilającej. Biorąc pod uwagę, że Holandia otrzymuje średnioroczne opady deszczu wynoszące 75 cm, obszar zbierania wody deszczowej wynoszący 1,5 km2 wystarczyłby dla takiej instalacji. Aby zaspokoić zapotrzebowanie na wodę zasilającą cały cel produkcji zielonego wodoru, wymagany byłby całkowity obszar zbierania wynoszący około 106 km2, co odpowiada mniej więcej połowie powierzchni Amsterdamu.