Vier Möglichkeiten für grünen Wasserstoff für den Mittleren Westen

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Um eine Klimakrise abzuwenden, muss der Mittlere Westen, wie der Rest des Landes, seine Wirtschaft bis 2050 vollständig dekarbonisieren. Dazu gehört die so bald wie mögliche Dekarbonisierung des Energiesektors und die Arbeit in emissionsintensiveren Sektoren wie der Stahlerzeugung und dem Fernverkehr Trucking, die im Mittleren Westen weit verbreitet sind, aber schwierig zu elektrifizieren und zu reinigen sind.

Die Elektrifizierung sollte die erste und wichtigste Priorität sein, da es bereits kosteneffektiv und technisch machbar ist, unsere Gemeinden mit sauberem Strom zu versorgen, anstatt mit umweltschädlichen und kohlenstoffintensiven Brennstoffen. Studien haben beispielsweise gezeigt, dass die Elektrifizierung allein (über Wind und Sonne) eliminieren kann 70-80 Prozent der US-Emissionen bis 2035. Es gibt jedoch einige Sektoren, die schwer zu elektrifizieren sind – das sind die Anwendungen, die möglicherweise von grünem Wasserstoff profitieren könnten.

Grüner Wasserstoff, das durch die Spaltung von Wassermolekülen unter Verwendung von Wind- und Sonnenstrom erzeugt wird, bietet eine vielversprechende Alternative zur Elektrifizierung für diese schwer zu reduzierenden Sektoren, indem es fossile Brennstoffe wie fossiles Gas und Öl ersetzt. Wasserstoff wird derzeit in der US-Industrie verwendet und hauptsächlich aus fossilem Gas in einem umweltschädlichen Prozess hergestellt, der als bekannt ist Dampf-Methan-Reformierung. Die Verwendung von Wasserstoff als Dekarbonisierungsinstrument setzt daher voraus, dass der eigene Produktionsprozess bereinigt wird, und grüner Wasserstoff bietet eine vielversprechende saubere Alternative. Während die Kosten für grünen Wasserstoff heute ein Haupthindernis für den Einsatz sind, werden die Kosten dank prognostizierter Kostensenkungen in der Elektrolyseurtechnologie, immer billigerem und reichlich vorhandenem Wind- und Solarstrom und dem Aufkeimen deutlich sinken regional und Bundes- Bemühungen um schnelle Kostensenkungen bis 2030.

Angesichts der reichlich vorhandenen Wind- und Solarressourcen und der bedeutenden Produktionsbasis des Mittleren Westens bietet grüner Wasserstoff ein einzigartiges Potenzial für die Region, um schädliche Treibhausgasemissionen (THG) in mehreren Sektoren zu reduzieren, Arbeitsplätze für die Menschen im Mittleren Westen zu schaffen und sauberere Gemeinden aufzubauen, die unverhältnismäßig stark von der Luft betroffen sind Umweltverschmutzung.

Wir heben vier Möglichkeiten hervor, wie grüner Wasserstoff Gemeinden im Mittleren Westen zugute kommen kann.

1. Grüner Wasserstoff kann Sonnen- und Windenergie besser nutzen, wenn sein Angebot hoch ist, und die Stromkosten für die Bürger des Mittleren Westens senken.

Der Einsatz erneuerbarer Energien ist Aufschwung im Mittleren Westen und der Übergang zu einer dekarbonisierten Wirtschaft wird den kontinuierlichen groß angelegten Einsatz von Wind- und Solarprojekten erfordern. In einem kürzlich erschienenen Bericht kam die Midcontinent ISO (MISO) zu dem Schluss, dass sie damit umgehen könnte über 50 % erneuerbare Erzeugung in seinen Servicegebieten mit sorgfältiger Koordination. Da der Anteil erneuerbarer Energien erheblich wächst, um eine Netto-Null-Wirtschaft zu erreichen, wird die Versorgung mit Solar- und Windenergie wahrscheinlich manchmal die Energienachfrage übersteigen (denken Sie an starke Winde aus dem Mittleren Westen, die nachts wehen, wenn die Nachfrage nach Strom gering ist). Energieversorger und unabhängige Erzeuger können diese überschüssige erneuerbare Energie im Netz nutzen, indem sie daraus grünen Wasserstoff produzieren. Dies schafft eine zusätzliche Einnahmequelle für Wind- und Solarprojekte und senkt die Kosten für Kunden im Mittleren Westen, da Projekte weniger ihrer Investitionen von Stromkunden zurückerhalten müssten. Grüner Wasserstoff kann nach seiner Herstellung auch über lange Zeiträume – Wochen und Monate – gespeichert und dann in Turbinen verbrannt oder durch Brennstoffzellen geleitet werden, um Strom zu erzeugen, wenn die Wind- und Sonnenenergie im tiefsten Winter weniger stark ist. Grüner Wasserstoff kann daher die Zuverlässigkeit eines hochgradig erneuerbaren Netzes stärken, indem er ihm hilft, die saisonalen Unterschiede in der Leistung erneuerbarer Energien zu überwinden.

2. Grüner Wasserstoff kann Stahlwerke in der Region der Großen Seen dekarbonisieren.

Die Eisen- und Stahlproduktion ist der emissionsintensivste Industriesektor innerhalb der US-Industrie und macht 25 Prozent aller Kohlenstoffemissionen aus industriellen Prozessen aus. Die höchste geografische Konzentration von Stahlwerken befindet sich in der Region der Großen Seen, einschließlich Indiana, Illinois, Ohio und Michigan. Allein Indiana, Ohio, Michigan und Pennsylvania entfielen 48 % der gesamten inländischen Rohstahlproduktion im Jahr 2020. Die Stahlwerke im Mittleren Westen können Koks – einen kohlenstoffbasierten und stark umweltbelastenden Reaktanten, der zur Umwandlung von Eisenoxid in Roheisen verwendet wird – durch grünen Wasserstoff ersetzen, um die Stahlherstellung zu dekarbonisieren. Freigaben der Cola-Produktion mehrere hochgiftige Luftschadstoffe, die ein großes Risiko für die Gesundheit der Arbeitnehmer und der umliegenden Gemeinden darstellen; Hinzu kommt das klimaerwärmende CO2, das bei der Stahlproduktion freigesetzt wird. Im Gegensatz dazu wird beim Ersatz von Koks durch grünen Wasserstoff kein Kohlenstoff emittiert, sondern nur Wasser als Nebenprodukt, wodurch ein umweltbelastender Prozess bereinigt wird.

3. Grüner Wasserstoff kann den Lkw-Transport entlang des Korridors des Mittleren Westens dekarbonisieren und die Luftqualität für die Bewohner des Mittleren Westens deutlich verbessern. 

Kommerzielle und Fracht-Lkw machen fast aus 23 Prozent der Treibhausgasemissionen des Verkehrs in den USA und tragen zur giftigen Luftverschmutzung bei überproportional beeinflusst Schwarze, braune, indigene und einkommensschwache Gemeinschaften. Aufgrund seiner zentralen Lage innerhalb des Landes ist der Mittlere Westen ein Knotenpunkt für Frachtkorridore (wie die I-55 und die I-90), die Tausende von schadstoffreichen, mit Benzin betriebenen Lastwagen bedienen. Mit grünem Wasserstoff betriebene Brennstoffzellen-Lkw sind zusammen mit batterieelektrischen Lkw eine emissionsfreie Alternative zu umweltschädlichen Diesel-Lkw, die dazu beitragen können, die Luftqualität in Gemeinden im Mittleren Westen, die in Gebieten mit starkem Lkw-Verkehr leben, erheblich zu verbessern. Es ist wichtig zu erkennen, dass die Dekarbonisierung von Lastkraftwagen den zugrunde liegenden systemischen Rassismus und die Ausbeutung, die schädlichen Projekten wie großen Straßen oder Lagerhäusern innewohnen, nicht lösen wird in erster Linie in Gemeinschaften der Farbe gebaut werden. Stattdessen sind emissionsfreie Lkw eine Lösung in einem umfassenderen Paket von Maßnahmen, die erforderlich sind, um die giftige Maut zu stoppen, die der Lkw-Transport von den Gemeinden fordert.

4. Grüner Wasserstoff kann Tausende von Arbeitsplätzen im Mittleren Westen schaffen.

Die komplexe Infrastruktur von grünem Wasserstoff erfordert einen konzentrierten Ausbau erneuerbarer Energien zur Speisung von Elektrolyseuren sowie den Bau/Einsatz von Elektrolyseuren und Speicheranlagen. Die Unterstützung der oben genannten Anträge kann die wirtschaftliche Entwicklung ankurbeln, indem nachhaltige Arbeitsplätze für die Menschen im Mittleren Westen geschaffen werden. Insbesondere in Anbetracht des starken Erbes der Stahlerzeugung in der Region könnte Wasserstoff dazu beitragen, diesen Sektor und die damit verbundenen Arbeitsplätze und Wirtschaftsaktivitäten zu einem langfristigen, nachhaltigen und klimaverträglichen Wirtschaftsmotor zu machen. Wie bei allen Teilen des Übergangs zu einer sauberen Energiewirtschaft müssen neue Beschäftigungsmöglichkeiten in Gemeinden priorisiert werden, die durch den Übergang weg von fossilen Brennstoffen geschädigt wurden und denen historisch gleiche wirtschaftliche Chancen verweigert wurden.

Von der Chance zur Realität:

Der Mittlere Westen hat die einzigartige Gelegenheit, sein großzügiges erneuerbares Potenzial zu nutzen, um ein nationaler Vorreiter im Klimaschutz zu werden, die Luftqualität zu verbessern und gut bezahlte Arbeitsplätze für die Bürger des Mittleren Westens zu schaffen.

Es gibt eine Vielzahl kurzfristiger Schritte, die die politischen Entscheidungsträger des Mittleren Westens unternehmen könnten, um sich auf eine kohlenstofffreie Zukunft vorzubereiten, einschließlich des Potenzials, grünen Wasserstoff zu nutzen, um schwer zu elektrifizierende Sektoren zu erreichen. Erstens sollte die Elektrifizierung die führende Strategie bei der überwiegenden Mehrheit der Endanwendungen fossiler Brennstoffe sein. Wo Elektrifizierung keine Option ist, wie z. B. bei Schwerindustrieprozessen, wird der Mittlere Westen eine mutige Politik zur Dekarbonisierung erneuerbarer Energien und des Energiesektors benötigen, da die Entwicklung von grünem Wasserstoff in erster Linie von der weit verbreiteten Verfügbarkeit von Wind- und Solarstrom abhängt. Eine regionale Wasserstoff-Roadmap, die die wertvollsten Anwendungen für grünen Wasserstoff identifiziert und quantifiziert, ist auch für politische Entscheidungsträger und Investoren von entscheidender Bedeutung, um Wasserstoffinvestitionen und -richtlinien dort zu priorisieren, wo sie im Vergleich zu anderen Klimalösungen am überzeugendsten sind. im Gegensatz zu einem wahllosen und ineffizienten Einsatz. Der Mittlere Westen wird zu einem nationalen Vorreiter bei der Verknüpfung von öffentlicher Gesundheit und wirtschaftlichen Möglichkeiten mit der Dekarbonisierung von Sektoren, die als unlösbar gelten: Die Region sollte mit ihrem Rekordversuch weitermachen

Über den Autor

Christian Tä

Dieser Artikel erschien ursprünglich am Auf der Erde

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