קוגנרציה באמצעות מימן היא ייצור משולב של אנרגיה חשמלית ותרמית במתקן המוזן באופן מלא או חלקי במימן. הודות לפוטנציאל שלו כדלק נטול פליטות CO₂ וליכולת לאחסן אותו, המימן צפוי למלא תפקיד מרכזי במעבר לאנרגיה נקייה. כאשר הוא מיושם בטכנולוגיה מוכחת כמו קוגנרציה, הוא מאפשר לייצר חום וחשמל ללא פליטות פחמן.
עבור חברות המתמודדות עם תקנות מחמירות יותר ויותר ועם המעבר לפתרונות ניטרליים מבחינת CO₂, קוגנרציה באמצעות מימן מהווה מסלול מעשי. טכנולוגיות קוגנרציה מודרניות הופכות למעשה לפתרונות ללא פליטות כאשר הן מופעלות באמצעות מימן ירוק או דלקים ביולוגיים אחרים.
כיצד פועל מתקן קוגנרציה באמצעות מימן
עקרון הפעולה זהה לזה של קוגנרציה מסורתית. מנוע בעירה פנימית במחזור אוטו מייצר אנרגיה מכנית ומעביר אותה לאלטרנטור, המייצר חשמל. שחזור החום מתבצע בשתי דרכים: ממי הקירור של המנוע, באמצעות מחליף חום פלטות המאפשר לקבל מים בטמפרטורה גבוהה, ומגזי הפליטה אשר, בטמפרטורות הקרובות ל-400°C, מאפשרים לייצר מים חמים, מים מחוממים במיוחד, קיטור או שמן תרמי עבור תהליכים תעשייתיים.
הייחודיות טמונה בדלק. ניתן להפעיל את המתקן באמצעות גז רשת קונבנציונלי המעורבב עם מימן (blending), כאשר ניתן להתאים את שיעור ה-H₂ בהתאם לזמינותו. כאשר המימן יהיה זמין יותר, ניתן יהיה להסב את המנוע להפעלה באמצעות 100% מימן, ובכך להפוך את המתקן לפתרון אנרגטי נטול CO₂ לחלוטין.
מתקני “Ready for H2”: משילוב ועד 100% מימן
המימן הוא כיום עדיין מקור אנרגיה בעל זמינות מוגבלת, אך עם פוטנציאל צמיחה משמעותי. מסיבה זו, AB כבר כיום מפתחת מתקני קוגנרציה עם מנועים המוכנים להפעלה באמצעות מימן. תצורת “Ready for H2” מאפשרת להתחיל בגז טבעי, לשלב H₂ באופן גמיש ולהתכונן להפעלה ללא פליטות CO₂, בהתאם לקצב שבו זמינות המימן גדלה.
המעבר ל-100% מימן אינו מחייב תכנון מחדש של המתקן: ניתן לבצע את שדרוג המנוע במהלך טיפול תקופתי רגיל. כך נשמרת ההשקעה הראשונית מבלי להאט את תהליך הפחתת פליטות הפחמן של החברה.
היתרונות של קוגנרציה באמצעות מימן
אימוץ קוגנרציה באמצעות מימן מסייע להשגת יעדים בתחום האנרגיה והסביבה, ובהתאם גם יעדים כלכליים:
יעילות כוללת של עד 85%: בהשוואה לייצור חשמל בלבד, קוגנרציה מאפשרת לחסוך כשליש מדלק המימן
חום וחשמל ללא פליטות CO₂ כאשר המתקן פועל באמצעות 100% מימן ירוק
טכנולוגיה מוכחת וניתנת לתכנון ולבקרה: מתקני קוגנרציה מסייעים לאזן את התנודתיות של מקורות אנרגיה מתחדשים כגון רוח ושמש ולשמור על חוסנה של רשת החשמל
הגנה על ההשקעה: תצורת “Ready for H2” מאפשרת להשתמש כיום בגז קונבנציונלי ולעבור למימן בעתיד, ללא צורך בהחלפת המתקן
מימן ירוק ויעדי הפחתת פליטות הפחמן
מימן ירוק הוא גז המיוצר באמצעות אלקטרוליזה של מים המופעלת באמצעות אנרגיה ממקורות מתחדשים. הודות להתאמתו למנועים המייצרים חשמל, חום וקירור, ניתן לשלב אותו עם אנרגיה סולארית, אנרגיית רוח ומקורות מתחדשים אחרים כדי להשיג פתרונות ללא פליטות פחמן.
מסגרת ההתייחסות היא ה-European Green Deal, הקובע שני יעדים מרכזיים: הפחתת פליטות CO₂ ב-55% עד 2030 והשגת ניטרליות פחמנית עד 2050. במסגרת תהליך זה, קוגנרציה באמצעות מימן משלימה את יתר פתרונות הקיימות האנרגטית שבהם AB מהווה נקודת ייחוס עולמית, מקוגנרציה באמצעות ביוגז ועד ביומתאן.
שאלות נפוצות על קוגנרציה באמצעות מימן
האם מתקן קוגנרציה יכול לפעול באמצעות מימן?
כן. מתקנים המצוידים במנועי “Ready for H2” יכולים לפעול באמצעות גז רשת המעורבב עם מימן, וכאשר זמינות ה-H₂ מאפשרת זאת, ניתן להסב אותם להפעלה באמצעות 100% מימן. ניתן לבצע את השדרוג במהלך טיפול תקופתי רגיל.
לאיזו יעילות יכולה להגיע קוגנרציה באמצעות מימן?
היעילות הכוללת יכולה להגיע ל-85%: הייצור המשולב של חשמל וחום מאפשר לחסוך כשליש מדלק המימן בהשוואה לייצור חשמל בלבד.
מהו מימן ירוק?
זהו מימן המיוצר באמצעות אלקטרוליזה של מים המופעלת באמצעות אנרגיה מתחדשת. כאשר הוא משמש כדלק במתקן קוגנרציה, הוא מאפשר לייצר חשמל וחום ללא פליטות CO₂.
מדוע לבחור כבר היום במתקן “Ready for H2”?
מכיוון שהוא מגן על ההשקעה: החברה יכולה להתקין כיום מתקן קוגנרציה המופעל בגז טבעי, להתחיל לשלב מימן כאשר הוא זמין ולהשלים את ההסבה ל-100% H₂ במהלך טיפול תקופתי, מבלי להחליף את המתקן ומבלי להאט את תהליך הפחתת פליטות הפחמן שלה.
