Gee gas, Namibië! - Energie - Republikein
Thursday, January 20th, 19:16:16
Gee gas, Namibië!
Groen waterstof, energie van die toekoms
03 December 2021 | Energie
Ronelle Rademeyer - Met die stryd teen klimaatsverandering feller as ooit soos die wedloop versnel om teen 2050 kweekhuisgasvrystellings van netto nul te bereik, staan Namibië op die drumpel van 'n nuwe era in groen energie.
Groot opgewondenheid heers in die hernubare energiesektor oor die land se plan om 'n reuseverskaffer van groen waterstof te word.
Met wat beplan word, kan hy die pas kan aangee op die vasteland, en dalk selfs in die wêreld.
Pres. Hage Geingob het 'n maand gelede by die Verenigde Nasies (VN) se 26ste klimaatberaad, COP26, in Glasgow, Skotland, 'n groenwaterstofprojek van US$9,4 miljard (meer as N$150 miljard) aangekondig. Hyphen Hydrogen Energy is aangewys om die land se eerste vertikaal-geïntegreerde groenwaterstofprojek te ontwikkel. Dit sal 300 000 ton groen waterstof jaarliks met behulp van 'n hernubare energiekapasiteit van uiteindelik 5 GigaWatt kan vervaardig.
Die bestaande gesamentlike kapasiteit van Namibië se vier kragstasies, Ruacana, Van Eck, Paratus en Anixas, is 488 MegaWatt (MW). Die groenwaterstofprojek sal sowat tien keer meer opwek – 1 GW = 1 000 MW.
Hyphen Hydrogen Energy, wat deur die Britse beleggingsbeheermaatskappy Nicholas Holdings Limited en die Duitse hernubare energiemaatskappy Enertrag besit word, is 'n ontwikkelingsmaatskappy wat spesifiek gestig is om 'n groenwaterstofproduksie-aanleg in Namibië te bou en te bedryf.
NAMIBIË REG OM GAS TE GEE
Die beplande groenwaterstofprojek in die Tsau/Khaeb nasionale park in die suidweste van die land sal 30 000 werksgeleenthede skep, sê James Mnyupa, die president se ekonomiese raadgewer en stuurman van dié ambisieuse plan.
Hy sê 15 000 werksgeleenthede sal tydens die konstruksiefase in die eerste vier jaar van die projek geskep word.
"Dit sal beleggings in die hawe, spoornetwerk en landbou in dié deel van die land ontsluit," het hy onlangs by Staatshuis gesê toe sal Geingob en die span wat hom na COP26 vergesel het, aan joernaliste terugvoering gegee het.
Mnyupa sê Namibië kan 'n wêreldspeler in die vervaardiging en uitvoer van groen waterstof en groen ammoniak ('n neweproduk) word.
Aanvanklik sal 2 GW se hernubare elektrisiteitsopwekking (sonpanele en windturbines) geïmplementeer word om die groen waterstof te produseer. Kragopwekkings sal in verdere fases tot 5GW verhoog word, terwyl die kapasiteit van die elektroliseerder 3 GW sal beloop.
Dit sal Namibië, wat tans 40 persent van sy krag invoer, 'n netto uitvoerder van elektrisiteit maak.
Volgens Marco Raffinetti, uitvoerende hoof van Hyphen Hydrogen Energy, sal die eerste fase na verwagting in 2026 in produksie wees. Dit sal na raming US$4,4 miljard (meer as N$70 miljard) kos.
"Die Tsau //Khaeb nasionale park is een van die topvyfplekke in die wêreld vir laekoste waterstofproduksie vanweë die kombinasie van aanlandige wind- en sonkragbronne naby die see en uitvoerroetes na markte," het hy vroeër in 'n verklaring gesê.
Volgens Nangula Uaandja, uitvoerende hoof van die Namibiese Beleggingsbevordering en -Ontwikkelingsraad, is dit presies die tipe belegging wat nodig is om geleenthede te ontsluit wat die ekonomie vuur sal stook en die lewenskwaliteit van Namibiërs verbeter.
Sy het dit as 'n mylpaalprojek beskryf wat ekonomiese herstel sal stimuleer.
WAT IS GROEN WATERSTOF?
Groen waterstof is die nuwe gonswoord in die energiesektor. Maar wat is dit?
Waterstof is die volopste chemiese stof in die heelal. Dit is die ligste element in die periodieke tabel.
Waterstof bestaan sedert die begin van tyd en die meeste stowwe in ons alledaagse lewe bestaan uit waterstof.
Daar is egter 'n probleem: dit is nie vrylik in die omgewing (byvoorbeeld in reservoirs) beskikbaar nie, maar dit kombineer altyd met ander elemente (byvoorbeeld in water, H2O, of metaan, CH4).
Waterstof word al dekades lank vervaardig en in verskeie nywerheidstoepassings gebruik. Om as energie gebruik te word, moet dit egter eers vrygestel word, dit wil sê, geskei word van die res van die elemente.
Om hierdie skeiding te laat geskied en gratis waterstof te verkry, is dit nodig om sekere prosesse uit te voer en daaraan word energie bestee.
Groen waterstof is 'n energiedraer; nie die belangrikste bron van energie nie. Met ander woorde, waterstof is 'n stof wat energie kan opberg, wat dan elders op 'n beheerde manier vrygestel kan word. Dit is vergelykbaar met litiumbatterye wat elektrisiteit berg, eerder as fossielbrandstowwe soos aardgas.
Tot dusver het die proses om waterstof van ander chemiese stowwe in 'n verbinding te skei, die gebruik van fossielbrandstowwe vereis. Dit maak die proses natuurlik 'n vyand van die klimaat. Soveel as 20 kg koolsuurgas (koolstofdioksied, CO2) moet vrygestel word om 1 kg waterstof te produseer.
Groen waterstof, daarenteen, word deur elektrolise vervaardig wat deur hernubare energie aangedryf word om water (ontsoute seewater in Namibië se geval) in waterstof en suurstof te verdeel – 'n proses wat geen CO2 vervaardig nie. Dit beteken groen waterstof kan die sleutel wees tot die ontkoling van die wêreld teen 'n koers wat hernubare energie op sy eie nooit sal regkry nie.
Dit is nie net teoreties nie. Aanlegte vir die vervaardiging van groen waterstof verrys wêreldwyd en verskeie regerings begin hulself in die mark posisioneer as óf produsente óf verbruikers van groen waterstof.
KLEURLOSE GAS MET BAIE 'KLEURE'
Hoewel waterstof 'n kleurlose gas is, word kleure gebruik om dit te klassifiseer.
Die kleur wat aan waterstof toegeken word, is niks anders nie as 'n etiket wat gebruik word om dit te klassifiseer volgens die oorsprong en die hoeveelheid koolsuurgas wat tydens die produksie vrygestel word nie. Met ander woorde, dit is 'n maklike manier om te verstaan hoe "skoon" dit is:
· Bruin waterstof: Dit word verkry deur die vergassing van steenkool en tydens die produksieproses word koolsuurgas vrygestel. Dit word soms ook swart waterstof genoem.
· Grys waterstof: Dit word verkry uit die hervorming van aardgas. Dit is tans die volopste en goedkoopste wyse van produksie, hoewel die koste na verwagting sal styg as gevolg van die prys van koolsuurgasvrystellingsregte. Die produksie van 1 ton waterstof stel 9 tot 12 ton koolsuurgas vry.
· Blou waterstof: Dit word ook vervaardig deur natuurlike gas te hervorm. Die verskil is dat CO2-vrystellings deur die koolstofopvangstelsel vermy word. Later kan hierdie koolsuurgas byvoorbeeld gebruik word om sintetiese brandstowwe te vervaardig.
· Groen waterstof: Dit word verkry deur water te elektroliseer met behulp van elektrisiteit uit hernubare energiebronne. Dit is die duurste, maar namate die koste van hernubare energie en elektroliseerders daal, sal die prys na verwagting geleidelik daal.
In werklikheid is die produksie van groen waterstof glad nie ingewikkeld nie: elektrolise gebruik bloot elektriese stroom om water (H2O) af te breek in suurstof (O2) en waterstof (H2). Die werklike uitdaging is om mededingend te wees, wat 'n groot hoeveel goedkoop hernubare elektrisiteit benodig, asook doeltreffende elektrolise-tegnologie.
HOEKOM DIE BOHAAI OOR WATERSTOF?
Jonathan Metcalfe, senior bestuurder by PwC Suid-Afrika se sake-eenheid Strategy&, sê waterstof is 'n ongelooflik doeltreffende draer van energie. Per kilogram dra dit drie keer soveel energie as steenkool, ruolie of natuurlike gas.
Waterstof dra 160 keer meer energie per kilogram as 'n goed presterende litiumbattery.
In 'n artikel "Hitting the gas on green hydrogen" in Financial Mail, sê Metcalfe dit is moeilik om te argumenteer oor die doeltreffendheid wat waterstof kan bring. "Dit is hoekom dit belangrik is."
Hy glo groen waterstof kan tot drie sektore bydra: vervoer, konstruksie en verhitting, asook in nywerheidsprosesse en energie.
Vervoer is die bekender toepassing, waar elektriese voertuie met oksidasieselle en waterstofaangedrewe treine dikwels vir nuusopskrifte sorg.
Die doeltreffendheid van 'n liggewig-draer soos waterstof, en die bestek wat waterstof-aangedrewe voertuie bereik, beteken hulle oortref battery-aangedrewe voertuie verreweg, veral in langer-afstandreise of kommersiële vervoer met 'n groter loonvrag," sê hy.
Byvoorbeeld, 'n Tesla Model 3 dra 'n 650 kg-batterypak om 250 km af te lê. Daarenteen kan 'n Hyundai Nexo met 6 kg waterstof 600 km aflê.
Daar is ook geleenthede om sintetiese koolwaterstof vir lug- en skeepvaart te produseer, waar batterykrag nie lewensvatbaar is nie vanweë die afstande wat afgelê word.
"As ons waterstof van groen bronne kan vervaardig, kan ons koolstof herwin – óf uit die atmosfeer óf deur verskillende koolstofvrystellende prosesse – en sekondêre-gebruik-koolwaterstof skep," sê Metcalfe in dié artikel.
Hoewel dit nie 'n heeltemal groen oplossing is nie omdat koolstof steeds in die verbranding van hierdie brandstowwe vrygestel word, is daar 'n tweede gebruik vir elke koolstofatoom wat vrygestel word. Dit stel hierdie sektore in staat om te begin ontkool totdat groener oplossings beskikbaar word.
Waterstof kan ook 'n oplossing bied vir die verhitting van en kragvoorsiening aan geboue. Wanneer waterstof deur 'n oksidasiesel teruggeplaas word om elektrisiteit te genereer, produseer dit baie hitte. Dit beteken gekombineerde hitte- en krageenhede kan elektrisiteit verskaf, terwyl dit in die winter huise kan verhit. Hierdie tegnologie word reeds wyd in Japan gebruik, sê Metcalfe.
Waterstof kan ook by bestaande gasinfrastruktuur ingemeng word, en proefnemings is in Brittanje en Nederland aan die gang.
DOELTREFFENDE DRAER VAN ENERGIE
"Waterstof wat op sy eie of saam met suurstof ontbrand word, kan baie hoë temperature veroorsaak – genoeg vir bestaande smeltery- of hoogs intensiewe hitteprosesse in nywerhede ... en [dit] produseer geen koolstofuitlatings nie," sê hy in die Financial Mail-artikel.
Meer as die helfte van die wêreld se waterstofproduksie word gebruik om ammoniak, die boublok vir nitraatbemesting, te maak.
In die energiesektor bied waterstof 'n doeltreffende manier om energie oor grense heen te skuif.
"Sodra dit saamgepers en vloeibaar is, of selfs in sy normale gasvorm, is dit 'n baie doeltreffende draer van energie," sê Metcalfe.
"Jy kan dit vir lang tye stoor; dit word nie deur temperatuur beïnvloed nie."
In Europa kan waterstof byvoorbeeld op groot skaal in soutgrotte gestoor en gebruik word wanneer nodig. "Waterstof kan na elektrisiteit heromgeskakel word deur oksidasieselle, of selfs teruggevloei word in bestaande gasturbine-kragopwekkingsaanlegte en ontbrand word teen zero emissies om energie vir die netwerk te produseer vir tye wanneer die hernubare energie[uitset] laer is," verduidelik hy.
Mense wat die skouspelagtige ontploffing en neerstorting van die Hindenburg-lugskip in 1937 onthou wat deur ontvlambare waterstof aangedryf was, sal dalk bekommerd wees oor die veiligheid van groen waterstof.
Maar Metcalfe sê daar is al 12 jaar lank waterstofvoertuie op die paaie sonder enige voorvalle van lekkasies of ontploffings. Veiligheidsprotokolle vir waterstofhouers is omvattend, sê hy. Hyundai spog byvoorbeeld dat sy waterstofstoortenk veilig sal wees selfs al word 'n vuurwapen daarop afgevuur.
Wanneer dit kom by die water wat gebruik word om groen waterstof te produseer, veral in lande met waterskaarste soos Suid-Afrika en Namibië, merk Metcalfe op dat water baie potensiële energie dra.
'n Voorbeeld is die Neom-waterstofprojek in Saoedi-Arabië. Dit is die wêreld se grootste, en sal na verwagting 'n enorme 650 ton groen waterstof per dag produseer met die gebruik van 6 megaliter water – gelykstaande aan 'n klein tot mediumgrootte mynprojek. Seewater word ontsout en gebruik om waterstof te produseer
Dit is ook meer doeltreffend om groenwaterstofproduksie wat vir uitvoer bestem is, naby 'n hawe op te rig omdat die uitvoerlogistiek te vergemaklik, sê Metcalfe.
Groen waterstof maak nou 4 persent van die internasionale waterstofmark uit, maar groei vinnig.
Die dalende koste van hernubare energie beteken groen waterstof word toenemend kostemededingend met waterstof wat van fossielbrandstowwe gemaak word ("grys waterstof"). Dit sal na verwagting teen 2030 net soveel kos as om grys waterstof te vaardig, en teen 2050 aansienlik goedkoper wees, sê hy.
Volgens Metcalfe was daar aan die begin van 2020 waterstofprojekte ter waarde van bykans US$100 biljoen wêreldwyd in die vooruitsig. [email protected]