More

    10 κορυφαίες Τάσεις και Καινοτομίες στην Οικονομία Υδρογόνου

    Μέγεθος κειμένου-+=
    Μέγεθος κειμένου-+=

    Eίστε περίεργοι για το ποιες τάσεις και νεοφυείς επιχειρήσεις θα επηρεάσουν σύντομα την επιχείρησή σας; Μια σε βάθος βιομηχανική έρευνα για 1.730 νεοσύστατες επιχειρήσεις υδρογόνου προσφέρει δεδομένα για λύσεις που βασίζονται στην τεχνολογία στον χάρτη καινοτομίας υδρογόνου!

    Η εγκαθίδρυση μιας οικονομίας υδρογόνου ήταν επί μακρόν στα σκαριά, αλλά για διάφορους λόγους, όπως η έλλειψη τεχνολογίας, υποδομής ή επενδύσεων, η βιομηχανία πάλεψε με αυτήν την ενεργειακή μετάβαση. Ωστόσο, την τελευταία δεκαετία, με την παγκόσμια ώθηση προς την απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές, μαζί με τις εξελίξεις στις υπάρχουσες τεχνολογίες, η οικονομία του υδρογόνου είναι έτοιμη να επιταχυνθεί σε κλίμακα. Οι κυψέλες καυσίμου έχουν τον μεγαλύτερο αντίκτυπο, βοηθώντας στα βαρέα οχήματα μηδενικών εκπομπών, τα οποία επί του παρόντος συμβάλλουν στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Η επεκτασιμότητα και η οικονομική προσιτότητα των συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς και οι εξελίξεις στους ηλεκτρολύτες, επιτρέπουν τη βιώσιμη παραγωγή υδρογόνου, που ονομάζεται επίσης πράσινο υδρογόνο. Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούν το υδρογόνο για τη σύνθεση μεσαζόντων αυξάνουν περαιτέρω τη χρησιμότητα του υδρογόνου ως φορέα ενέργειας. Οι ακόλουθες 10 κορυφαίες τάσεις στην οικονομία του υδρογόνου μειώνουν την ανθρώπινη εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και εξορθολογίζουν την αποδοτικότητα των βιομηχανικών λειτουργιών.

    Ο Χάρτης Καινοτομίας περιγράφει τις 10 κορυφαίες τάσεις στην οικονομία υδρογόνου και τις 20 υποσχόμενες νεοφυείς επιχειρήσεις

    Για αυτήν την εις βάθος έρευνα σχετικά με τις 10 κορυφαίες τάσεις και νεοσύστατες επιχειρήσεις στην οικονομία υδρογόνου, αναλύθηκε δείγμα 1.730 παγκόσμιων startups και scaleups. Το αποτέλεσμα αυτής της έρευνας είναι η ευφυΐα καινοτομίας που βασίζεται σε δεδομένα που βελτιώνει τη λήψη στρατηγικών αποφάσεων παρέχοντάς σας μια επισκόπηση των αναδυόμενων τεχνολογιών και νεοφυών επιχειρήσεων στην οικονομία του υδρογόνου. Αυτές οι πληροφορίες προέρχονται από τη συνεργασία με την πλατφόρμα StartUs Insights Discovery με Big Data & Τεχνητή Νοημοσύνη, η οποία καλύπτει 2.093.000+ startups και scaleups παγκοσμίως. Η πλατφόρμα παρέχει γρήγορα μια εξαντλητική επισκόπηση των αναδυόμενων τεχνολογιών σε ένα συγκεκριμένο πεδίο, και εντοπίζει σχετικές νεοφυείς επιχειρήσεις και επιχειρήσεις κλίμακας από νωρίς.

    Στον Χάρτη Καινοτομίας παρακάτω, μπορείτε να δείτε μια επισκόπηση των 10 κορυφαίων τάσεων και καινοτομιών στην οικονομία υδρογόνου που επηρεάζουν τις εταιρείες παγκοσμίως. Επιπλέον, ο Χάρτης Καινοτομιών Υδρογόνου αποκαλύπτει 20 επιλεγμένες νεοφυείς επιχειρήσεις, που όλες εργάζονται σε αναδυόμενες τεχνολογίες που προάγουν τον τομέα τους.

    Ο αντίκτυπος των 10 κορυφαίων τάσεων στην οικονομία υδρογόνου

    Ο χάρτης απεικονίζει τον αντίκτυπο των 10 κορυφαίων τάσεων της οικονομίας υδρογόνου στις εταιρείες το 2021. Η οικονομία υδρογόνου θα ενισχυθεί από τις εφαρμογές κυψελών καυσίμου, οχημάτων κυψελών καυσίμου και ζήτησης ενέργειας. Ειδικότερα, το ανανεώσιμο υδρογόνο, καθώς και η δέσμευση, η χρήση και η αποθήκευση άνθρακα (CCUS) έχουν μεγάλη επιρροή σε όλες τις άλλες τάσεις λόγω της αλληλεπίδρασής τους με την παραγωγή καθαρού υδρογόνου. Η αεριοποίηση βιομάζας, μεταξύ του συνόλου των τεχνολογιών X-σε-Υδρογόνο-σε-X, παρέχει μια άλλη βιώσιμη μέθοδο για τη δημιουργία υδρογόνου. Επιπλέον, η διανομή και η αποθήκευση υδρογόνου συμβαδίζουν, καθώς η διανομή εξαρτάται άμεσα από τις κατάλληλες δυνατότητες αποθήκευσης και χειρισμού του καυσίμου. Τέλος, άλλες σημαντικές εφαρμογές του υδρογόνου περιλαμβάνουν τη συνδυασμένη θερμότητα και την ισχύ (CHP) και την πράσινη πρόωση, που καταδεικνύουν την ευελιξία του υδρογόνου ως φορέα ενέργειας.

    1.730 Startups και Scaleups Υδρογόνου

    Ο Παγκόσμιος χάρτης startup παρακάτω υπογραμμίζει την παγκόσμια κατανομή των 1.730 υποδειγματικών startups & scaleups που αναλύθηκαν για αυτήν την έρευνα. Δημιουργημένος μέσω της πλατφόρμας StartUs Insights Discovery, ο Χάρτης αποκαλύπτει ότι οι ΗΠΑ και η Ευρώπη φιλοξενούν τις περισσότερες από αυτές τις εταιρείες, ενώ παρατηρείτε επίσης αυξημένη δραστηριότητα στην Ινδία.

    Οι 10 κορυφαίες τάσεις στην οικονομία υδρογόνου το 2021

    1. Κυψέλες καυσίμου υδρογόνου
      Οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου παρέχουν στιγμιαία παραγωγή ενέργειας και βοηθούν επίσης στην ανταπόκριση της ζήτησης. Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό καθώς το υδρογόνο γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ των διακυμάνσεων στην παραγωγή ενέργειας για συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) και ενός δικτύου που τροφοδοτείται αποκλειστικά από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου επιλύουν προβλήματα απόκρισης της ζήτησης λειτουργώντας ως πηγή ενέργειας καθώς και ως εφεδρική ενέργεια για μήνες. Οι κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούνται επίσης για θαλάσσιες, χερσαίες και αεροπορικές επιχειρήσεις, καθώς και σε πλοία, τρένα, αεροπλάνα, drones, αυτοκίνητα, φορτηγά και λεωφορεία. Ειδικότερα, τα βαρέα βιομηχανικά οχήματα γίνονται το κύριο σημείο εστίασης στην οικονομία του υδρογόνου λόγω της σημαντικής συμβολής τους στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
    2. Ανανεώσιμο Υδρογόνο
      Η παραγωγή υδρογόνου από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας βοηθά στην επίτευξη μεγάλης κλίμακας απανθρακοποίησης. Η χρήση ΑΠΕ για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου εξαλείφει τις εκπομπές άνθρακα που συνήθως επικρατούν στη συμβατική παραγωγή υδρογόνου από ορυκτά καύσιμα. Η ηλιακή ενέργεια παρουσιάζει επιλογές για την παραγωγή υδρογόνου, για παράδειγμα, μέσω φωτοκαταλυτικής διάσπασης νερού ή θερμοχημικής διάσπασης νερού. Χρησιμοποιώντας ηλιακούς συλλέκτες σε αυτές τις ρυθμίσεις, οι νεοφυείς επιχειρήσεις επιτυγχάνουν υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας για να χωρίσουν το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο. Επιπλέον, οι ανεμογεννήτριες συμβάλλουν επίσης στην παραγωγή πράσινου υδρογόνου μέσω της ηλεκτρόλυσης. Σε συνδυασμό με κυψέλες καυσίμου ή φορείς υδρογόνου, οι ανανεώσιμες πηγές επιτρέπουν την αποτελεσματική ανταπόκριση στη ζήτηση ενέργειας. Αν και σε μικρότερη κλίμακα αυτή τη στιγμή, ορισμένες εταιρείες χρησιμοποιούν υδροηλεκτρική ενέργεια για την παραγωγή υδρογόνου.
    3. Προηγμένη Ηλεκτρόλυση
      Η ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών ηλεκτρόλυσης επιτρέπει κυρίως τη μεγαλύτερη επεκτασιμότητα των μονάδων παραγωγής υδρογόνου. Όλο και περισσότερο ευνοούνται λόγω της μείωσης των λειτουργικών δαπανών, καθώς και των κεφαλαιουχικών δαπανών, οι ηλεκτρολύτες με μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων ή μεμβράνης πολυμερούς ηλεκτρολύτη (PEM) εξυπηρετούν τόσο βιομηχανικούς όσο και οικιακούς σκοπούς. Οι ηλεκτρολύτες στερεού οξειδίου (SOE) και οι ηλεκτρολύτες με μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων (AEM) είναι μερικοί από τους άλλους διαδεδομένους τύπους ηλεκτρολυτών. Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας λειτουργίας, οι SOE δεν χρησιμοποιούν πολύτιμα μέταλλα ως καταλύτες, ενώ οι ηλεκτρολύτες AEM είναι ένας τύπος αλκαλικών ηλεκτρολυτών, όπου, αντί για ιόντα υδρογόνου, ιόντα υδροξειδίου ρέουν κατά μήκος της μεμβράνης. Η συνολική απόδοση των ηλεκτρολυτών εξαρτάται από τις διπολικές πλάκες, το υλικό των ηλεκτροδίων και τους καταλύτες που χρησιμοποιούνται στην αντίδραση. Εδώ οι νεοφυείς επιχειρήσεις και οι αναδυόμενες εταιρείες αναπτύσσουν νέες καινοτομίες
    4. X-σε-Υδρογόνο-σε-X
      Η οικονομία υδρογόνου εξαρτάται όχι μόνο από το υδρογόνο αλλά και από χημικούς ενδιάμεσους του καυσίμου που είναι χρήσιμοι στις δικές τους ικανότητες. Τα ηλεκτρονικά καύσιμα, όπως η e-μεθανόλη, παράγουν χαμηλές εκπομπές άνθρακα, προέρχονται από υδρογόνο και μπορούν να ενσωματωθούν άμεσα σε κινητήρες εσωτερικής καύσης (IC). Η μεθανόλη και το μεθάνιο είναι άλλες χημικές ουσίες που είναι υποπροϊόντα της παραγωγής υδρογόνου και επαναφέρουν το υδρογόνο στην κυκλοφορία. Ιδιαίτερα κρίσιμη όσον αφορά την απανθρακοποίηση είναι η μετατροπή των απορριμμάτων σε υδρογόνο. Σήμερα, οι startups το επιτυγχάνουν αυτό μέσω της αεριοποίησης, της πυρόλυσης, της ζύμωσης και των διαδικασιών αναμόρφωσης. Οι λύσεις απόβλητα προς υδρογόνο στοχεύουν στην επίλυση της κρίσης των αποβλήτων παράγοντας υδρογόνο με μηδενικές ή χαμηλές εκπομπές άνθρακα.
    5. Φορείς Υδρογόνου
      Αν και συνήθως το υδρογόνο μεταφέρεται σε υγρή ή αέρια μορφή, οι περιορισμοί χειρισμού και λειτουργίας του καθαρού υδρογόνου ασκούν μεγάλη πίεση στα δοχεία αποθήκευσης. Οι φορείς υδρογόνου είναι υδρίδια ή ενώσεις υδρογόνου, που σχηματίζονται μέσω της χημικής αντίδρασης ενός μετάλλου ή μιας χημικής ουσίας με το υδρογόνο. Συνήθως, είναι εύκολο να μεταφερθεί σε μεγάλες αποστάσεις. Η αποθήκευση αυτών των φορέων είναι επίσης βολική και, με πρόσθετη έρευνα και ανάπτυξη (R&D) σε φορείς υδρογόνου, οι νεοφυείς επιχειρήσεις προσπαθούν να αυξήσουν την καθαρότητα και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας διαχωρισμού για την παραγωγή του υδρογόνου. Τα υδρίδια μετάλλων, όπως το υδρίδιο του μαγνησίου, διαθέτουν περαιτέρω την ικανότητα να αποθηκεύουν χημικά υδρογόνο στο μεταλλικό πλέγμα τους. Το LOHC, τα χημικά υδρίδια και οι νανοδομές βρίσκονται επίσης υπό έρευνα και ανάπτυξη για τη μεταφορά υδρογόνου.
    6. Δέσμευση, χρήση και αποθήκευση άνθρακα (CCUS)
      Η τρέχουσα παγκόσμια παραγωγή υδρογόνου χρησιμοποιεί κυρίως ορυκτά καύσιμα, καθιστώντας την μη βιώσιμη. Δημοφιλείς μέθοδοι όπως η αναμόρφωση μεθανίου ατμού και η αεριοποίηση άνθρακα συμβάλλουν στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και έως ότου οι εναλλακτικές λύσεις γίνουν αποδοτικές από πλευράς κόστους και ενέργειας, αυτές θα συνεχίσουν να είναι οι κύριες πηγές παραγωγής υδρογόνου. Η ενσωμάτωση τεχνολογιών CCUS ή μπλε υδρογόνου μειώνει δραστικά τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των συμβατικών μεθόδων παραγωγής και αυξάνει τη βιωσιμότητα των διαδικασιών. Αυτές οι τεχνολογίες ενσωματώνονται σε χώρους παραγωγής υδρογόνου μεγάλης κλίμακας για τη μείωση των εκπομπών άνθρακα ή τη μετατροπή τους σε χρησιμοποιήσιμη πρώτη ύλη για άλλες διεργασίες. Για παράδειγμα, το CCUS επιτρέπει την παραγωγή λιπασμάτων και είναι χρήσιμο στην ενισχυμένη ανάκτηση πετρελαίου (EOR). Επιπλέον, ο σχηματισμός στερεών υποπροϊόντων άνθρακα είναι μια αποτελεσματική μέθοδος επαναχρησιμοποίησης των αποβλήτων της παραγωγής υδρογόνου. Επιπλέον, η ανακατεύθυνση των εκπομπών αερίων άνθρακα για χρήση σε άλλες βιομηχανικές διαδικασίες εξασφαλίζει μηδενικούς βρόχους αποβλήτων και εκπομπών.
    7. Κατανομή Υδρογόνου
      Ένα σημαντικό εμπόδιο για την οικοδόμηση της οικονομίας υδρογόνου είναι η μεταφορά και διανομή του καυσίμου. Ανάλογα με τον τόπο παραγωγής και χρήσης, εξετάζονται διαφορετικές μέθοδοι διανομής. Η περιφερειακή διανομή υδρογόνου μέσω νέων αγωγών ή μετασκευασμένων υφιστάμενων αγωγών φυσικού αερίου κερδίζει έδαφος. Τα τρένα και τα πλοία μεταφέρουν επίσης υδρογόνο, είτε σε υγρή είτε σε αέρια μορφή, σε διάφορες περιοχές. Τα σωληνοδρομικά τρέιλερ και τα δεξαμενόπλοια υγρών είναι βιώσιμες λύσεις για τη διανομή υδρογόνου μέσω αυτοκινητοδρόμων. Ο χειρισμός των δοχείων αποθήκευσης υδρογόνου είναι σημαντικός λόγω της ευφλεκτότητας και της φύσης του υδρογόνου που είναι εύθραυστο στα υλικά. Οι σταθμοί ανεφοδιασμού υδρογόνου επιτρέπουν επίσης τους αυτοκινητόδρομους υδρογόνου και μετριάζουν τις προκλήσεις ανεφοδιασμού των οχημάτων με κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, ειδικά σε φορτηγά και λεωφορεία.
    8. Υγροποίηση & Συμπίεση Υδρογόνου
      Η ανάγκη ανάπτυξης δοχείων που αποθηκεύουν υδρογόνο είναι ζωτικής σημασίας για την κλιμάκωση της οικονομίας του υδρογόνου. Η πιο χρησιμοποιήσιμη μορφή αποθήκευσης υγρού υδρογόνου είναι σε κρυογονικές δεξαμενές, γνωστές και ως dewars. Αυτά τα δοχεία χειρίζονται υγρό υδρογόνο σε θερμοκρασία -253 C, χωρίς διαρροές, διατηρώντας παράλληλα καθαρότητα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι dewar που κυμαίνονται από τον Τύπο Ι έως τον Τύπο IV, ανάλογα με τα υλικά στους τοίχους και την ικανότητα μεταφοράς τους. Επιπλέον, οι δεξαμενές αποθήκευσης συμπιεσμένου αερίου είναι χρήσιμες για την αποθήκευση αερίου υδρογόνου υψηλής πίεσης. Το αέριο υδρογόνο είναι σχετικά ευκολότερο στον χειρισμό σε σύγκριση με το υγροποιημένο υδρογόνο λόγω των περιορισμών θερμοκρασίας του υγρού υδρογόνου. Ωστόσο, δεν είναι έτοιμο για χρήση σε βιομηχανικές εφαρμογές. Το κρυοσυμπιεσμένο υδρογόνο περιλαμβάνει αποθήκευση υδρογόνου σε υψηλή πίεση για μείωση του βρασμού κατά την έκθεση στην ατμόσφαιρα, καθιστώντας το οικονομικά αποδοτικό και εύκολο στη χρήση.
    9. Συνδυασμένη Θερμότητα & Ισχύς (CHP)
      Η απαλλαγή από τον άνθρακα του τομέα ΣΗΘ είναι ένας από τους στόχους της οικονομίας του υδρογόνου. Οι τρέχουσες μεθοδολογίες περιλαμβάνουν την ανάμειξη υδρογόνου με συνδυασμό ενός άπαχου μείγματος υδρογόνου σε υπάρχοντες αγωγούς φυσικού αερίου, επιτρέποντας τη θέρμανση βιομηχανικών και οικιακών. Τα τρέχοντα πρότυπα επιτρέπουν στο μείγμα να περιλαμβάνει έως και 10% υδρογόνο και επιτρέπουν στους υπάρχοντες αγωγούς να χειρίζονται με ασφάλεια το αέριο. Το μείγμα υδρογόνου είναι επίσης χρήσιμο σε σταθερούς αεριοστρόβιλους και γεννήτριες, καθώς μειώνει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου κατά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, νέοι τύποι λεβήτων καύσης και υβριδικές αντλίες θερμότητας χρησιμοποιούν επίσης υδρογόνο για την επίτευξη βιώσιμης θέρμανσης.
    10. Πρόωση υδρογόνου
      Η χρήση του υδρογόνου ως καυσίμου για διαστημική πρόωση είναι πολλά υποσχόμενη, καθώς έχει μια αξιοπρεπή αναλογία ενέργειας προς πυκνότητα ως υγρό υδρογόνο. Η πρόωση συνεπάγεται την άμεση χρήση καυσίμου υδρογόνου για την τροφοδοσία πυραύλων, αεροπλάνων και αεριωθούμενων αεροσκαφών, με τα συστήματα υγρού οξυγόνου-υδρογόνου να κερδίζουν δημοτικότητα για τη διαστημική πρόωση. Οι πρόσφατες εξελίξεις στη διαστημική τεχνολογία βλέπουν την ανάμειξη υδρογόνου με άλλα καύσιμα για την τροφοδοσία τουρμπίνων και προωθητικών για την επίτευξη πράσινης πρόωσης. Τα υβριδικά-ηλεκτρικά συστήματα είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτα όσον αφορά την επίτευξη κινητικότητας χαμηλών εκπομπών. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου, ένα παράγωγο του υδρογόνου, είναι ένα εναλλακτικό καύσιμο στο πλαίσιο Ε&Α για τη δυνητική του χρησιμότητα ως πρόωση διαστημικών οχημάτων.

    Οι 10 κορυφαίες τάσεις της οικονομίας του υδρογόνου σκοπεύουν να προωθήσουν τη βιωσιμότητα των βιομηχανικών λειτουργιών, καθώς και να προωθήσουν τον ρυθμό απαλλαγής από τον άνθρακα. Υπάρχουν πολλά περιθώρια για καινοτομία στην αποθήκευση και διανομή υδρογόνου, όπου οι φορείς που αναπτύχθηκαν με χρήση νανοτεχνολογίας θα παίξουν μεγάλο ρόλο. Ο αγωγός υδρογόνου αποτελείται αρχικά από μικτά διαλύματα υδρογόνου, με μετασκευασμένους αγωγούς ή ένα πρόσφατα αναπτυγμένο δίκτυο στον ορίζοντα. Το συνολικό ορόσημο όλων των προαναφερθέντων τάσεων της οικονομίας του υδρογόνου είναι να δημιουργηθεί μια εναλλακτική λύση στο σημερινό παράδειγμα εξάρτησης από ορυκτά καύσιμα για όλες τις καταναλωτικές, επιχειρηματικές και βιομηχανικές δραστηριότητες. Μεταξύ άλλων, η νέα παραγωγή και η ανάπτυξη υποδομών υδρογόνου πρόκειται να μεταμορφώσουν τον τομέα όπως τον γνωρίζουμε σήμερα. Ο εντοπισμός νέων ευκαιριών και αναδυόμενων τεχνολογιών που θα εφαρμόσετε στην επιχείρησή σας από νωρίς συμβάλλει πολύ στην απόκτηση ανταγωνιστικού πλεονεκτήματος.

    Τελευταία Άρθρα

    spot_img

    Δημοφιλή Άρθρα

    Σχετικά Άρθρα