Það er samspil ýmissa þátta sem helst ,,tefja” fyrir því að vetnisrík sambönd geti að fullu tekið við af olíu sem eldsneyti í heiminum. Það sem þeir eiga helst sameiginlegt er að lögð er ofuráhersla á að nýta sem allra best þá gríðarmiklu möguleika sem felast í vetni sem hreinum orkubera (eldsneyti). Slíkt krefst vandaðrar tækni og er þróun hennar dýr og tímafrek þar sem prófa verður allan búnað áður en hann er settur á markað.
Vetni getur bundið orku frá öllum helstu orkulindum jarðar og skilað henni út í flestar greinar samfélagsins þar sem hennar er þörf. Vetni nýtist í samgöngum, við vinnslu rafmagns og hita í heimahúsum sem ekki eru tengd dreifikerfum, sem og í iðnaði eða til að jafna álag í rafdreifikerfum. Þannig er vetni ætlað mörg hlutverk í orkukerfum framtíðarinnar
Þetta krefst þó töluverðra breytinga á núverandi orkukerfum, hvort sem um er að ræða orkuöflun, dreifingu eða notkun orkunnar. Áhersla er lögð á það að hámarka nýtni og hafa mengun í lágmarki með vetnistækninni, en jafnframt að fá sem mest fyrir væntanlega fjárfestingu. Hér á landi er vetni framleitt með rafgreiningu vatns og er hvarfið þá knúið áfram með rafmagni, framleiddu með endurnýjanlegri orku. Á Íslandi felst stærsta vandamálið í að auka nýtnina þar sem okkur hefur nú þegar tekist að setja upp mengunarlausa keðju frá orkulind til orkunotenda.
Ekki verður lagt í kostnað við breytingar á dreifikerfum fyrr en tryggt er að hin nýja tækni muni ekki úreldast á skömmum tíma. Enn fleygir tækninni fram og því er hagnýtara að doka við eftir sem bestum lausnum. Framleiðendur tækninnar vilja ná enn betri árangri áður en fjöldaframleiðsla hefst. Tilraunarekstur undanfarinna ára hefur hjálpað mikið og gera flestir framleiðendur ráð fyrir að fjöldaframleiðsla vetnisknúinna farartækja muni geta hafist um eða upp úr 2012. Næsta kynslóð vetnisknúinna almenningsvagna verður tilbúin árið 2008. Miklar breytingar hafa verið gerðar á þeim vögnum frá þeim sem nú eru í tilraunaakstri, en nýju vagnarnir verða mun léttari, sparneytnari og hljóðlátari. Hið sama gildir um næstu kynslóð rafgreiningarstöðva.
Auk þess að rafgreina vatn til að búa til vetni er jafnframt hægt að vinna það úr kolum og vatni, olíu og vatni og gasi. Það þarf því ætíð orku til að búa til vetni. Þegar kol eða olía eru notuð er eldsneytinu brennt í vatnsgufu og hitinn sem myndast nægir til að knýja efnahvarfið áfram. Myndefnin eru aðallega koltvísýringur (CO2) og vetni (H2).
Til að halda vetninu ,,hreinu” þarf að urða koltvísýringinn sem losnar við vinnslu vetnisins. Enn er ekki mikil reynsla komin á koltvísýringsurðun og því er enn óvíst hversu haldbær aðgerð þetta er. Þetta eykur framleiðslukostnað vetnis umtalsvert og það verður því dýrari orkugjafi en olían, kolin og gasið sem notuð eru við myndun þess. Á hinn bóginn verður það hins vegar hreinni orkugjafi.
Til samanburðar má minna á að síðustu 110 ár hefur mikið verið lagt í að byggja upp dreifikerfi fyrir olíuvörur, sem ekki henta að öllu leyti fyrir vetni. Samkeppnin á markaðnum er því hörð og það er kostnaðarsamt og tímafrekt að byggja upp nýtt framleiðslu- og dreifikerfi. Á Íslandi má þó gera ráð fyrir því að vetninu verði ekki dreift á gasformi heldur sem rafmagni og vetnið verði því búið til sem næst notendum.
Til að byrja með verður vetni að öllum líkindum framleitt í litlum fremur óhagkvæmum einingum og hagkvæmni stærðarinnar verður væntanlega ekki náð fyrr en eftir að eftirspurn hefur margfaldast. Ef tilraunum er haldið áfram má þó gera ráð fyrir að þróun vetnisframleiðslu og farartækja haldist í hendur og verði tæknilega framkvæmanlega og hagkvæm lausn á innan við áratug, einkum ef kröfur um minni koltvísýringsútblástur ganga eftir.
Frekara lesefni um vetni á Vísindavefnum:
Hjalti Páll Ingólfsson og María Maack. „Hvað er það sem helst tefur fyrir því að vetni og aðrir "hreinir" orkugjafar leysi olíuna af hólmi?“ Vísindavefurinn, 20. nóvember 2006. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=6390.
Hjalti Páll Ingólfsson og María Maack. (2006, 20. nóvember). Hvað er það sem helst tefur fyrir því að vetni og aðrir "hreinir" orkugjafar leysi olíuna af hólmi? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=6390
Hjalti Páll Ingólfsson og María Maack. „Hvað er það sem helst tefur fyrir því að vetni og aðrir "hreinir" orkugjafar leysi olíuna af hólmi?“ Vísindavefurinn. 20. nóv. 2006. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=6390>.
Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Sólin
Rís 05:40 • sest 21:16
Tunglið
Rís 15:13 • Sest 05:59
Flóð
Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31
Fjara
Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34
Enn fleygir tækninni fram og því er hagnýtara að doka við eftir sem bestum lausnum. Framleiðendur tækninnar vilja ná enn betri árangri áður en fjöldaframleiðsla hefst. Tilraunarekstur undanfarinna ára hefur hjálpað mikið og gera flestir framleiðendur ráð fyrir að fjöldaframleiðsla vetnisknúinna farartækja muni geta hafist um eða upp úr 2012. Næsta kynslóð vetnisknúinna almenningsvagna verður tilbúin árið 2008. Miklar breytingar hafa verið gerðar á þeim vögnum frá þeim sem nú eru í tilraunaakstri, en nýju vagnarnir verða mun léttari, sparneytnari og hljóðlátari. Hið sama gildir um næstu kynslóð rafgreiningarstöðva.
Auk þess að rafgreina vatn til að búa til vetni er jafnframt hægt að vinna það úr kolum og vatni, olíu og vatni og gasi. Það þarf því ætíð orku til að búa til vetni. Þegar kol eða olía eru notuð er eldsneytinu brennt í vatnsgufu og hitinn sem myndast nægir til að knýja efnahvarfið áfram. Myndefnin eru aðallega koltvísýringur (CO2) og vetni (H2).
Til að halda vetninu ,,hreinu” þarf að urða koltvísýringinn sem losnar við vinnslu vetnisins. Enn er ekki mikil reynsla komin á koltvísýringsurðun og því er enn óvíst hversu haldbær aðgerð þetta er. Þetta eykur framleiðslukostnað vetnis umtalsvert og það verður því dýrari orkugjafi en olían, kolin og gasið sem notuð eru við myndun þess. Á hinn bóginn verður það hins vegar hreinni orkugjafi.
Til samanburðar má minna á að síðustu 110 ár hefur mikið verið lagt í að byggja upp dreifikerfi fyrir olíuvörur, sem ekki henta að öllu leyti fyrir vetni. Samkeppnin á markaðnum er því hörð og það er kostnaðarsamt og tímafrekt að byggja upp nýtt framleiðslu- og dreifikerfi. Á Íslandi má þó gera ráð fyrir því að vetninu verði ekki dreift á gasformi heldur sem rafmagni og vetnið verði því búið til sem næst notendum.
Til að byrja með verður vetni að öllum líkindum framleitt í litlum fremur óhagkvæmum einingum og hagkvæmni stærðarinnar verður væntanlega ekki náð fyrr en eftir að eftirspurn hefur margfaldast. Ef tilraunum er haldið áfram má þó gera ráð fyrir að þróun vetnisframleiðslu og farartækja haldist í hendur og verði tæknilega framkvæmanlega og hagkvæm lausn á innan við áratug, einkum ef kröfur um minni koltvísýringsútblástur ganga eftir.
Frekara lesefni um vetni á Vísindavefnum: