グリーン水素は本当に地球温暖化を抑制できるのでしょうか?

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の 気候危機に関する毎週のまとめ 大気中の二酸化炭素レベルに関するデータ。

「水素の大きな賭け:綿毛か、それとも実質ゼロ排出という聖杯か?」という見出しが、ある記事の見出しだった。 の記事 ガーディアン 昨年の10月 気候目標を達成するためにグリーン水素に本当に依存できるのか疑問に思った人はいないでしょう。

ポツダム気候影響研究所のエイドリアン・オーデンウェラー氏とファルコ・ウエカードト氏による記事。 勉強 に公開されました 自然エネルギー 9月に、 彼は試してみた この質問に答えるには、温暖化を 1.5°C に抑えるために、世界がグリーン水素(低炭素源から生成された電気で水を分解することによって生成される)をどれくらいの速さで生産する必要があるかを分析します。

水素:気候変動への解決策か、それとも化石燃料産業への新たな贈り物か?

 

水素は世界的な気候目標を達成するための構成要素の 1 つになる予定ですが、現在の生産はほぼ独占的に高炭素源から来ています。

これは主に炭化水素分子の分裂によって生成され、サプライチェーン中に数千万トンの CO₂ とメタンも排出します。そのため専門用語でこう呼ばれます 「灰色の水素」。 それから、 「青い水素」, 、炭素含有量が低い場合:生産プロセス中に排出される CO₂ は、炭素回収および貯蔵 (CCS) 技術を使用して回収および貯蔵されます。水素 '黒' 石炭を使用して生産されます。それ '茶色' 亜炭付き。それ 「ターコイズ」 熱分解(熱処理による複雑な物質の分解)によって化石ガスを分割するために熱が使用される場合。それは言った 'ビオラ' (または「ピンク」または「黄色)」原子炉からの電気と熱が使用される場所。それは今のところ 色なし バイオマスを利用して生産されています。

クリーンまたは水素として分類される水素 '緑', 炭素含有量が非常に低い、または実質的にゼロの、代わりに水の電気分解によって生成されます。電気が供給されると、水分子は水素と酸素に分解されます。このプロセスで使用される電力が再生可能資源 (主に風力と太陽エネルギー) から来ている場合、実質的にカーボンフリー、つまり炭素含有量がほぼゼロになります。

オーデンウェラーとウエッケルトの研究によると、グリーン水素に真に依存して産業革命以前からの気温上昇1.5℃を2050年までに抑えるには、電解槽の容量を従来の6,000倍に増やす必要があるという。 600メガワット(MW)の電流レベル. 。そのためには、第二次世界大戦中に米国が軍事装備品として達成したのと同様の成長率が必要となる。急速な政治介入なしには考えられないほどの成長ペースだ。

「私たちの分析では、風力や太陽エネルギーと同様の成長速度であっても、電解槽の容量は最終エネルギーの 1% 以上を保証できないことを示唆しています」と 2 人の学者は説明しています。 EUでは2030年までに 世界的には 2035 年 – 1.5°C シナリオの下でのニーズを大幅に下回ります。」

現時点では、電気自動車、電気トラック、ヒートポンプなどの水素に代わる代替手段の導入が加速しており、水素の導入がこのエネルギーベクトルに課せられた期待に応えられないリスクを回避する手段となっています。

進行中のプロジェクト

2021 年、世界の水素電解槽の容量は約 600 MW でした。NZE シナリオ (2050 年までに実質ゼロ排出) では、国際エネルギー機関 (IEA) 彼は予見した この容量は 3,670 ギガワット (GW)、つまり 6,000 倍に増加します。

欧州連合および世界中で発表されたすべてのプロジェクトが実施された場合、世界の電解槽の容量は2030年までに300GWに達します。

progetti idrogeno verde nel mondo
計画中の電解槽の容量を、EU (左) および世界 (右) での導入計画年ごとに分類。計画された生産能力は、国または地域別 (上) とプロジェクトの進捗状況別 (下) に分類されます。

現在の電解能力は、太陽光発電 (PV) の能力に匹敵すると、2 人の研究者は説明しています。 2000年に. 。300GWに達するまでに17年かかった。発表されたすべてのプロジェクトが予定通りに実現すれば、グリーン水素の実現には半分の時間がかかることになる。しかし、電解槽への投資は遅れています。2024 年に稼働すると発表されている生産能力の 80% 以上は、まだ最終的な投資決定によってサポートされていません。これらすべてがバラ色のシナリオの前兆ではありません。

欧州連合は何をしているのか

現在進行中のプロジェクトの約半分はヨーロッパにあります。の REPowerEUパッケージ 同社は、2030 年までに 1,000 万トン (Mt) のグリーン水素を生産し、さらに 10 トンを輸入するという目標を設定しています。10 Mt の水素を生成するには、約 100 ギガワット (GW) の電気分解能力が必要になります。

ほとんどのプロジェクトは実現可能性調査の対象になっています (または対象の途中です)。予想通り、これらのプロジェクトの 30% が 2024 年までに実施されたとしても、2030 年までに設定された目標 [下図の右下] を達成するには、その後も設備容量を 100% の成長率で 2 倍にする必要があります。毎年 2 倍の容量 – エネルギー技術としては前例がなく、太陽光や風力で歴史的に見られたものをはるかに上回っています。

progetti idrogeno verde pianificati nell'Unione Europea
国別(左)と進捗状況別(中央)に分けて発表されたプロジェクト。これらのプロジェクトのほとんどは、実現可能性調査を実施済み、または実施する予定です (水色のバー)。

グリーン水素の成長率が風力や太陽光と同じだったらどうなるでしょうか?

風力や太陽光と同様の成長率の場合、オーデンウェラーとユッケルトの分析は、グリーン水素は短期的には不足する可能性があるが、長期的には(確実ではないが)より豊富になる可能性があることを示している。

このシナリオの下では、グリーン水素が供給する最終エネルギーの量はおそらく EU では 2030 年までに、世界的には 2035 年までに 1% 未満となり、1.5 ℃ シナリオで想定されるニーズを大幅に下回ります。

「私たちのシミュレーションは、今後数十年以内に電解槽の高容量への「転換」が起こる可能性が高いことを示しています。ただし、この変更のタイミングと範囲は非常に不確実です。EU については、私たちのシミュレーションでは 2038 年頃に「転換点」が訪れると予測しています。2045年頃には世界中で」と二人の研究者は書いている。グリーン水素に課せられた野望をはるかに超えた期間。

政府による迅速な調整と介入が必要

REPowerEU が想定する目標を達成するには、短期的な不足を埋めることができる高い成長率が必要となります。しかし、緊急拡大を達成するには、第二次世界大戦時代の米国の軍事装備から中国の高速鉄道ネットワーク、あるいはスマートフォンやサーバーインターネットなどの高度にモジュール化されたテクノロジーに至るまで、幅広いテクノロジーへの介入が必要となるだろう。」

この成長率には、迅速かつ断固とした行動、世界的な調整、特別な資金調達が必要である、とオーデンウェラー氏とユッケルト氏は説明する。政府は企業投資を支援し、水素の生産と利用のための供給、需要、インフラストラクチャーの同時増加を規制し、管理するよう調整すべきである。最近、EUと米国は、不確実な供給、不十分な需要、不完全なインフラの悪循環を断ち切るために、新たな水素政策を推進している。この取り組みが十分であるかどうかはまだ分からない。

現時点では、二酸化炭素を捕捉して貯蔵することでガスから得られる「青色」水素が橋渡しの役割を果たす可能性がある。しかし、排出ガスへの懸念は依然として残る ライフサイクルの中で EU におけるガス価格の急激な上昇により、ブルー水素の競争力は複雑化しています。

利用可能性とコストに関する不確実性が明確になるまで、政治指導者は水素の可能性を過大評価するリスクを認識する必要があるだろう。供給が予想を上回れば、水素の使用事例が拡大する可能性が常にあります。逆に、脱炭素化分野で水素に依存しており、その供給が予想よりも少ない場合は、気候変動目標の達成に間に合うように代替燃料に切り替えるには手遅れになる可能性があります。

これは、ヒートポンプによる直接電化、電気自動車、電気トラックなど、すでに利用可能でより効率的な代替手段の拡大が、水素が実行不可能なルートであることが判明した場合の解決策となることを示唆しています。

コロンビア、環境に優しい経済を目指して新たな石油・ガス探査の停止を発表

アイリーン・ベレス鉱山大臣は、ダボスで開催された世界経済フォーラムで、コロンビアは化石燃料を放棄し、持続可能な新たな経済に移行するために、新たな石油・ガス探査プロジェクトを承認しないと宣言した。しかし、この決定には経済、政治、産業界の反対を乗り越える必要がある。

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ニューデリーが汚染対策として石炭の使用を禁止した後、インドの産業はバイオマスに切り替える

地元の大気汚染と闘うため、ニューデリーは1月から石炭の燃焼を禁止した。この決定により、約800の小規模産業がバイオマスの利用を推進した。通常、ペレットやロッド状の農業残渣からなるバイオマスへの切り替えは排出量の削減につながり、農家はこれらの残渣を燃やすのではなく販売するよう促されるだろうと規制当局は述べた。

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バルカン半島、ドリナ川が浮遊埋立地になりつつある

大量のペットボトル、錆びた樽、使用済みタイヤ、家電製品、流木、その他の廃棄物:並外れた自然の美しさで知られるドリナ川が、浮遊廃棄物の巨大な山と化した。ここ数日で約1万立方メートルの廃棄物が蓄積したと推定されている。そして、川をきれいにすることで解決するわけではありません。

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大気中から燃料を取り出します。フライトをより持続可能なものにするための新たな課題

パンデミック前の数年間、航空機は年間約10億トンの二酸化炭素を排出しており、これは2021年の南米大陸全体とほぼ同じ量だ。そして、ロックダウンの終了後、排出量は増加している。ただし、大手航空会社は 2050 年までに炭素排出実質ゼロを達成することを約束しています。完全電気飛行機や水素やよりクリーンに燃焼するバイオ燃料の使用など、多くの新技術が開発中です。しかし、おそらく最も興味深い潜在的な発生源は、私たちが呼吸する空気であり、自然に二酸化炭素が豊富に含まれています。

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プラスチックのない一日を過ごしてみましょう

1 世紀以上前に発明されて以来、プラスチックは私たちの生活のあらゆる側面に浸透してきました。日常生活の中で、数分でも強制的に触れずに過ごすことは難しい。国連の報告書によると、世界では毎年約4億トンのプラスチック廃棄物が発生しています。半分くらいは一度使っただけで捨てられてしまいます。報告書は、「私たちは使い捨てプラスチック製品に依存するようになり、環境、社会、経済、健康に深刻な影響を及ぼしている」としている。ジャーナリストのAさんJ.ジェイコブズさんは、プラスチックを使用できずに一日をどのように過ごし、どのプラスチック製品なしではいられないのか、どれをあきらめてもよいのかを理解したと語った。

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プラスチックのない一日を過ごしてみてください

co2 atmosfera 23 gennaio 2023

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