Spoločnosť Electric Hydrogen sa plánuje zamerať na globálny trh s vodíkom v hodnote viac ako 120 miliárd dolárov. Bude na to využívať obrovský závod poháňaný obnoviteľnou energiou.
Zo všetkých riešení na obmedzenie emisií uhlíka, ktoré otepľujú planétu a škodia klíme, nie je žiadne také sľubné ako zelený vodík. Je totiž vyrobený len z vody a elektriny. Na rozdiel od fosílnych palív je oveľa drahší, no spoločnosť Electric Hydrogen to chce zmeniť.
Nové príležitosti
Raffi Garabedian a David Eaglesham, ktorí sa roky snažili o to, aby bola veľkokapacitná solárna energia cenovo dostupná pre verejné služby, vidia obrovskú príležitosť urobiť to isté so zeleným vodíkom.
V roku 2021 založila dvojica startup Elecetric Hydrogen s ambicióznym cieľom – vyčistiť „špinavé“ priemyselné odvetvia, ktoré vyrábajú oceľ, čpavok, ropné produkty a rôzne chemikálie. Spoločnosť chce vybudovať obrovské rafinérie na ekologické palivo, poháňané obnoviteľnou energiou, ktorú budú využívať elektrárne nachádzajúce sa v blízkosti závodov.
„Zelený vodík bude slúžiť na takzvanú priemyselnú dekarbonizáciu,“ uviedol generálny riaditeľ spoločnosti Raffi Garabedian pre americký Forbes. „Na jeho výrobu potrebujete naozaj lacný elektrolyzér a lacné obnoviteľné zdroje energie. Ak nie ste napojení na sieť, obnoviteľné zdroje sú na správnom mieste naozaj cenovo dostupné.“
Raffi Garabedian a David Eaglesham chcú vybudovať obrovské rafinérie na ekologické palivo.
Foto: Christie Hemm Klok pre Forbes US
Dôležitá je aj výroba veľkého množstva materiálu. Technický riaditeľ Eaglesham, ktorý spoločnosť založil, preto navrhol systém veľkosti malej továrne s lacnejšími elektrolyzérmi, ktoré denne vyprodukujú až 45 ton zeleného vodíka – energetický ekvivalent k 170 000 litrom benzínu.
Startup Electric Hydrogen
Spoločnosť Electric Hydrogen ich plánuje postaviť v blízkosti priemyselných závodov, ktoré využívajú veľké množstvo elementárneho paliva a nakoniec ho vyrábať za rovnakú cenu ako „špinavý šedý vodík“ zo zemného plynu, ktorý produkuje veľa CO2 – za 1,50 dolárov na kilogram.
Spoločnosť so sídlom v meste Natick v štáte Massachusetts získala viac ako 600 miliónov dolárov od investorov vrátane spoločností Billa Gatesa – Breakthrough Energy Ventures, Energy Impact Partners, BP Ventures, Amazon a Honeywell.
V kalifornskom San Jose majú zariadenie s výkonom 10 megawattov, ktoré denne vyrobí až
4,5 tony vodíka – energetický ekvivalent benzínu, ktorý americký vodič spotrebuje za desať rokov – a koncom tohto roka chce dodať svoj prvý komerčný systém, ktorý je desaťkrát väčší.
Vízia do budúcnosti
Garabedian a Eaglesham veria, že sú blízko k rozlúšteniu kódu cenovo dostupného ekologického vodíka, čo je potenciálne veľmi lukratívny podnik.
Goldman Sachs odhaduje, že hodnota globálneho trhu s vodíkom sa do roku 2030 môže zdvojnásobiť na 250 miliárd dolárov, a to vďaka príchodu zeleného vodíka.
V USA sa ročne spotrebuje najmenej 10 miliónov metrických ton vodíka, ktorý sa prakticky všetok vyrába parou zo zemného plynu. Podľa výskumnej spoločnosti RMI, ktorá sa zaoberá energetikou, ide o proces s vysokou uhlíkovou náročnosťou. Na každý kilogram vyrobeného vodíka vyprodukuje najmenej osem kilogramov CO2.
„Prechod na ekologickejšie formy by mal skutočný vplyv a je na prvom mieste“, povedal Doug Vine, riaditeľ energetickej analýzy v Centre pre klimatické a energetické riešenia, environmentálnom think tanku v Arlingtone v americkej Virgínii. Výzvou bude nájsť obrovské množstvo novej energie z obnoviteľných zdrojov.
„Ministerstvo energetiky odhaduje, že na výrobu 10 miliónov ton ekologického vodíka by bolo potrebných 500 terawattov elektrickej energie,“ povedal Vine. „To je takmer 13 percentný nárast súčasnej výroby elektrickej energie v USA.“
Garabedian a Eaglesham, bývalí technickí riaditelia spoločnosti First Solar, sa tým netrápia.
„Z dlhodobého hľadiska bude existovať veľa doplnkov,“ povedal Garabedian. „Obávať sa toho
v krátkodobom horizonte je zbytočné.“
Chcú zmeniť hru
Vodík má za sebou dlhú históriu ako potenciálna zmena k čistej energii, ale v posledných dvoch desaťročiach narážal na technické problémy. Je to najrozšírenejší prvok vo vesmíre, ale jeho výroba z bezuhlíkových zdrojov nie je lacná a jeho stláčanie, skladovanie a presun sú nákladné.
Najlepšie je preto využívať ho v blízkosti miesta výroby. To je dôvod, prečo je maloobchodná cena vodíka na čerpacích staniciach v Kalifornii pre autá na vodíkový pohon až 36 dolárov za kilogram.
Elektrolyzéry, ktoré vyrábajú vodík, používajú drahé membrány, filtračné zariadenia zložené
z vrstiev high-tech plastovej fólie potiahnutej stopovým množstvom drahých materiálov, ako sú platina a irídium.
Ich cena a zložitosť spôsobuje, že zelený vodík je v porovnaní s procesom parného reformovania metánu, na ktorý sa v súčasnosti spoliehajú veľkí používatelia vodíka, cenovo veľmi nevýhodný.
Prichádzajú s novými metódami
Aby sa to mohlo zmeniť, spoločnosť Electric Hydrogen vytvorila štandardizovanú konštrukciu vodíkovej elektrárne, ktorá kombinuje výkonné elektrolyzéry s nádržami na separáciu plynu, napájanie, tepelný manažment a systémy na úpravu vody.
Membrány, ktoré jej elektrolyzéry používajú, pochádzajú od veľkosériových výrobcov. Vyrábajú ich napríklad pre chemické procesy a filtráciu vody. Podľa Garabediana to je lacnejšia možnosť, ako vytvárať úplne nový dizajn.
Eaglesham uviedol, že spoločnosť tiež vyvinula jedinečnú metódu na získanie väčšieho množstva vodíka na jeden elektrolyzér, čím sa znížili celkové náklady. Tvrdí, že predbehli aj konkurenčné spoločnosti Plug a Accelera. Dôležité je aj to, aby sa to robilo vo veľkom meradle.
„Začali sme dosť vo veľkom a zisťovali sme, ako sa stať dostatočne veľkými na to, aby sme sa mohli pustiť do niečoho takého, ako je chemický závod. Chemické závody sú obludne veľké,“ povedal Eaglesham. „Snažili sme sa vymyslieť, ako navrhnúť elektrolyzér, ktorý by vyzeral ako chemická továreň.“
45V Furor
Zameranie spoločnosti Electric Hydrogen na využívanie obnoviteľných zdrojov energie je
v súlade s navrhovanými pravidlami amerického ministerstva financií pre nový úver na výrobu vodíka „45V“.
Usmernenia zatiaľ nie sú finálne, ale návrh zverejnený v decembri 2023 uprednostňuje využívanie obnoviteľnej energie za každých okolností pred fosílnymi palivami.
Mnohé spoločnosti, ktoré vyvíjajú ekologické vodíkové systémy reagovali na návrh s hnevom
a tvrdili, že je príliš prísny pre vznikajúce odvetvie. Frank Wolak, prezident a generálny riaditeľ Asociácie pre palivové články a vodíkovú energiu, pre Forbes povedal: „Prevažná väčšina našich členov je nespokojná [s usmerneniami v ich písomnej podobe]“.
Podobné znepokojenie vyjadrili aj spoločnosti Plug Power, popredný americký výrobca elektrolyzérov, Accelera, pobočka gigantu Cummins, ktorá sa zaoberá čistými technológiami,
a Americká obchodná komora.
Bez obáv
Spoločnosť Electric Hydrogen bola jednou z mála spoločností, ktoré sa zdali byť bez obáv
z potenciálnych pravidiel 45V. Odborník na energetiku Michael Webber, profesor na Texaskej univerzite v Austine, tiež považuje smernice za celkom správne.
„Nemali by ste mať stimuly, ktoré propagujú životnosť uhlia na výrobu čistého vodíka. To je jednoducho hlúpe na každej úrovni,“ povedal Webber, ktorý je zároveň technickým riaditeľom investora do čistých technológií Energy Impact Partners, ktorý podporuje spoločnosť Electric Hydrogen.
Konečná verzia by mala byť predstavená tento rok. „Myslím si, že bude na Electric Hydrogens
a ostatných, aby povedali: ‚Tieto pravidlá dokážeme splniť.‘“
100-megawatová elektráreň
Prvým zákazníkom spoločnosti Electric Hydrogen je spoločnosť New Fortress Energy miliardára Wesa Edensa. Technológiu Electric Hydrogen chce začať používať koncom tohto roka
v Beaumonte v Texase.
Spoločnosť New Fortress má v úmysle predávať v Texase vyrobený zelený vodík holandskému výrobcovi amoniaku OCI Global. (Spoločnosť Electric Hydrogen poskytuje projektové a technické znalosti, ale spoločnosť New Fortress a ďalší budúci zákazníci budú zariadenia stavať
a prevádzkovať.)
Tento závod poháňaný 100-megawattmi elektrickej energie, ktorý dokáže denne vyrobiť až
45 ton paliva, bude po otvorení pravdepodobne najväčším ekologickým vodíkovým závodom
v USA. Spoločnosť New Fortress sa odmietla podeliť o ďalšie podrobnosti vrátane toho, koľko zaplatí spoločnosti Electric Hydrogen.
Chystajú sa aj ďalšie projekty elektrární, ale Garabedian odmietol poskytnúť podrobnosti.
V súčasnosti je najväčším systémom na výrobu zeleného vodíka v USA zariadenie v Georgii, ktoré nedávno otvorila spoločnosť Plug Power. Je schopné vyrobiť denne 15 ton zeleného vodíka v tekutej forme, pričom ho poháňa najmä nová jadrová elektráreň.
Vďaka tomu by toto zariadenie malo spĺňať podmienky na získanie plného federálneho úveru vo výške tri doláre na kilogram, uviedol pre Forbes generálny riaditeľ Andy Marsh.
„Nemyslím si, že tu v Spojených štátoch najbližšie dva roky bude mať niekto iný niečo podobné,“ povedal.
Závod poháňaný 100-megawattmi elektrickej energie dokáže denne vyrobiť až 45 ton paliva.
Foto: Electric Hydrogen
Garabedian sa mu snaží dokázať, že sa mýli a do budúceho roka by mohol vyrábať trikrát viac vodíka denne. Očakáva tiež, že jej výstavba bude stáť približne o polovicu menej ako 150 miliónov dolárov, ktoré sú potrebné na výstavbu podobne veľkej elektrárne využívajúcej technológie európskych konglomerátov, ako sú Siemens alebo ThyssenKrupp.
Ak 100-megawattový systém spoločnosti Electric Hydrogen stojí približne 75 miliónov dolárov, potom je dokonca lacnejší ako vybudovanie systému s menej účinnými elektrolyzérmi z Číny za približne 85 miliónov dolárov na výrobu 45 ton vodíka denne.
Spoločnosť neočakáva, že bude schopná vyrábať vodík, ktorý bude taký lacný ako verzia získaná z fosílnych palív hneď svojou prvou elektrárňou. Jej cieľom je však dosiahnuť to do roku 2030. Federálna daňová úľava bude mať preto vplyv ešte niekoľko rokov, povedal Garabedian. Ale podobne ako v solárnom priemysle, spoločnosti neprežijú, ak budú príliš závislé od úverov, ktoré nakoniec zaniknú.
„Mojím cieľom je, aby 45V stratilo význam,“ uviedol Garabedian na záver. „Chcem sa čo najrýchlejšie dostať do bodu, v ktorom sa naň zákonodarcovia budú môcť pozrieť a povedať: ‚Bolo to užitočné, ale už to ďalej nemusíme robiť.‘“
Článok vyšiel na Forbes.com, jeho autorom je redaktor Alan Ohnsman.
