Brint blæser op:Fra videnskabeligt eksperiment til eksportindustri

Kan du huske de videnskabelige eksperimentbiler drevet af vand? Den teknologi kan hjælpe Australien med at dekarbonisere sin økonomi og blive en vigtig aktør i en nul-emissionsverden.

Gjorde du nogensinde et videnskabeligt eksperiment i skolen, hvor du drev små plastbiler med vand?

De pæne små fyre var en fed måde at lære om elektrolyse på, processen med at bruge elektricitet til at opdele vand i to gasser:brint og ilt. Disse gasser blev brændstoffet, og lynlås! Bilen ville bevæge sig.

En sjov videnskabelig demonstration, jo da. Men hvad nu hvis denne teknologi kunne bruges til at dekarbonisere økonomien og etablere en værdifuld eksportindustri for Australien?

Nøglen til at frigøre energiindustriens potentiale for flydende brint er Steph Munro. Hun er kemiingeniør og gæsteforsker ved UWA's Australian Center for LNG Futures. Steph er en del af et team, der arbejder på at gøre brint til en levedygtig energikilde.

"I de seneste år, vi har set et stigende pres for at dekarbonisere økonomien, og regeringen opmuntrer til dette, " siger Steph.

"Fremtidens energiforbrug vil komme fra grønnere kilder, og brint vil potentielt være en stor spiller på dette område."

Så hvordan fungerer brint som brændstof?

Brænde, baby!

Når man brænder, brint producerer vand og frigiver meget varme som energi. Det gør det til et fantastisk brændstof uden kulstofemissioner. Men hvordan fungerer processen?

Indtil nu, hydrogen har hovedsageligt været brugt til forskellige industrielle processer. Men der er en betydelig mulighed for, at brint kan bruges til elektricitet, transportere, varme og mere.

"Brint er blevet en stor spiller på dette område. Og det er fordi det er perfekt til at afkarbonisere dele af økonomien, der er svære at elektrificere, " siger Steph.

Tag langdistancelastbiler, for eksempel. Fordi de rejser så store afstande, elektriske batterier er ikke egnede. Intet batteri kan dække den nødvendige afstand, og de tager for lang tid at genoplade. Men en brint-drevet lastbil kan hurtigt tankes, ligesom en dieseldrevet lastbil.

Så den lille legetøjsbrændselscellebil fra naturfagsklassen? Forestil dig det, men en langdistancelastbil.

Går globalt

Efterhånden som den globale efterspørgsel efter brint vokser, at eksportere brint kan være stort for Australien.

I 2030, det årlige efterspørgsel efter flydende brint fra Kina, Japan, Sydkorea og Singapore vil sandsynligvis være på 3,8 millioner tons, ifølge CSIRO. Det kan repræsentere næsten 10 milliarder dollars om året for den australske økonomi.

"Der er en mulighed for Australien at eksportere brint til nationer, der ikke har den vedvarende energiinfrastruktur til at dekarbonisere deres økonomi, " siger Steph.

Så hvad venter vi på?

Udfordringerne

Som alt andet, der kræver ny infrastruktur, der er betydelige udfordringer at overvinde.

"Den største udfordring med brint er, at det eksisterer under atmosfæriske forhold som en gas, som fylder meget, " siger Steph. "Det kan være et problem, hvis du vil importere 900, 000 tons som brændstof."

"Det er grunden til, at naturgas eksporteres som LNG eller flydende naturgas."

Men det betyder ikke, at det er let at gøre brint flydende. For at gøre gasser flydende, du skal afkøle dem til meget kolde temperaturer.

"Naturgas bliver flydende ved -161°C, men hydrogengas bliver flydende ved -253°C. Det kræver meget energi, " siger Steph.

Det er så svært at køle tingene ned, at i en tank med flydende brint, mere end en tredjedel af energien går til at gøre det flydende.

"Vi arbejder i øjeblikket på at udnytte vores viden inden for LNG til at gøre fortætning mere energieffektiv, "Siger Steph.

"Der er en række konceptuelle modeller af flydende planter, der er meget mere effektive. Det næste skridt er at udvikle disse konceptuelle planter til virkelighed."

Og endelig, flydende brint er bare lidt underligt. "Fordi flydende brint findes ved så kolde temperaturer, vi forstår det endnu ikke helt. Det gør det ret svært at udjævne ineffektivitet, " siger Steph.

"På grund af disse udfordringer, Vi vil sandsynligvis se en brintindustri, der omfatter flere teknologier, ikke kun flydende brint."

De næste skridt

Selvom der er udfordringer, lyse hoveder arbejder på at møde dem.

I mellemtiden, vi leger med vores brændselscellelegetøj.

Denne artikel blev først vist på Particle, et videnskabeligt nyhedswebsted baseret på Scitech, Perth, Australien. Læs den originale artikel.