Kernenergie für pinken Wasserstoff: Zuverlässig und kosteneffizient

Im Oktober 2023 kündigte die US-Regierung eine Finanzierung von 7 Milliarden US-Dollar für sieben regionale Zentren zur Wasserstoffproduktion an. Ziel dieser Zentren ist es, den Kohlenstoff-Fußabdruck zu reduzieren, indem die Wasserstoffproduktion von dem traditionellen Verfahren abgewendet wird, bei dem Methan unter hohem Druck mit Dampf gekocht wird. Stattdessen werden die Zentren Wasserstoff auf eine Weise produzieren, die bei der Verbrennung Wasser als Abgas erzeugt. Das Energieministerium (DOE) finanzierte die Zentren einschließlich Produzenten und Kunden und zielt darauf ab, gemeinsam Speicherbehälter, Pipelines und andere Infrastruktur aufzubauen. Das Ziel dieser Zentren ist es, die Akzeptanz von Wasserstoff zu fördern, indem er zugänglicher und nachhaltiger gemacht wird.

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Verschiedene wichtige Akteure beginnen mit der Produktion von Wasserstoff aus Kernenergie, und die staatlichen Subventionen zur Reduzierung ihrer Produktionskosten treiben die Nachfrage nach pinkem Wasserstoff in die Höhe. Constellation hat im Mai 2023 mit der Produktion in der ersten Ein-Megawatt-Demonstrationsanlage für sauberen, mit Kernenergie betriebenen Wasserstoff des Landes begonnen. Die hochmoderne Anlage zeigt, wie wichtig die Produktion von Wasserstoff durch kohlenstofffreie Kernenergie ist, um die Auswirkungen der Klimakrise zu mildern. Das Clean Hydrogen Generation System in Nine Mile Point arbeitet mit 1,25 Megawatt kohlenstofffreier Energie pro Stunde und produziert täglich 560 Kilogramm sauberen Wasserstoff. Diese Menge reicht mehr als aus, um den betrieblichen Wasserstoffbedarf des Werks zu decken. Darüber hinaus wird es als Modell für potenzielle großtechnische Einsätze in anderen Zentren für saubere Energie in der Flotte von Constellation dienen, die die Produktion von sauberem Wasserstoff mit Speicherung und anderen Nutzungen vor Ort kombinieren würden.

Darüber hinaus könnte laut der französischen Bank Lazard die Verwendung von Elektrolyseuren, die mit Kernenergie betrieben werden, in den Vereinigten Staaten zu einer billigeren Wasserstoffproduktion führen, als die Verwendung von grünen Wasserstoffanlagen, die an erneuerbare Energiequellen angeschlossen sind. In dem regelmäßigen Bericht der Bank über die Stromgestehungskosten heißt es, dass Wasserstoff, der mit Strom aus Kernkraftwerken erzeugt wird, auch als pinker Wasserstoff bekannt, mit Subventionen im Rahmen des US Inflation Reduction Act (IRA) mit einem 100-MW-Alkali-Elektrolyseur Gestehungskosten für Wasserstoff (LCOH) von nur 0,48 $/kg bieten könnte.

Auf der anderen Seite könnte grüner Wasserstoff selbst mit Subventionen nur eine Best-Case-LCOH von 0,83 $/kg mit einem Alkali-Elektrolyseur erzielen, basierend auf den durchschnittlichen Stromgestehungskosten eines Onshore-Windkraftwerks. Ohne Subventionen würde die LCOH für pinken Wasserstoff zwischen 2,75 und 5,29 $/kg liegen, abhängig von der Größe der Wasserstoffanlage (innerhalb eines Bereichs von 20-100 MW) und der verwendeten Elektrolyseurtechnologie. Die Spanne für grünen Wasserstoff beträgt 3,47-7,37 $/kg. Die höheren Kapazitätsfaktoren, die Kernkraftwerke erreichen können, sind der Hauptgrund für den Unterschied in der LCOH.

Grüne Wasserstoffanlagen können nur Kapazitätsfaktoren von 55 % erreichen, während Anlagen für pinken Wasserstoff bis zu 95 % erreichen können, was auf das stabile Grundlastprofil der Kernenergie im Gegensatz zu der variablen und intermittierenden Stromversorgung aus erneuerbaren Quellen zurückzuführen ist. Dies bedeutet, dass eine Anlage für pinken Wasserstoff fast 63 % mehr Wasserstoff pro installierter kWh Elektrolyseurkapazität produzieren kann als eine Anlage für grünen Wasserstoff.

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Fazit

Pinker Wasserstoff, eine Art von Wasserstoff, der mit Kernenergie hergestellt wird, hat das Potenzial, eine bedeutende Rolle in der sauberen Energiezukunft der Vereinigten Staaten zu spielen. Die US-Regierung hat ihre Unterstützung für pinken Wasserstoff durch verschiedene Initiativen und Subventionen zur Senkung der Produktionskosten gezeigt, wodurch er in verschiedenen Industrien wie der Stromerzeugung und -heizung wettbewerbsfähiger mit anderen Wasserstoffarten und fossilen Brennstoffen wird. Die Entwicklung von pinkem Wasserstoff steht jedoch vor Herausforderungen wie der öffentlichen Wahrnehmung der Kernenergie und den hohen anfänglichen Kapitalkosten. Darüber hinaus ist die Zukunft der Produktion von pinkem Wasserstoff in den USA ungewiss, da die Steuergutschriften von der Biden-Administration möglicherweise begrenzt werden.

Trotz dieser Herausforderungen hat das US-Energieministerium die Finanzierung von Wasserstoffzentren angekündigt, von der erwartet wird, dass sie das Wachstum der sauberen Wasserstoffindustrie erleichtern wird. Pinke Wasserstoffsubventionen und die jüngste Produktion in den Vereinigten Staaten sind vielversprechend für die Entwicklung einer nachhaltigen und wettbewerbsfähigen sauberen Energiequelle. Es sind jedoch weitere Unterstützung und Investitionen erforderlich, um das Potenzial von pinkem Wasserstoff im US-amerikanischen Energiesektor voll auszuschöpfen.

Laut der Analyse von UnivDatos Market Insights wird die wachsende Investition in saubere Energie durch das globale Szenario desMarktes für pinken Wasserstoffangetrieben. Laut ihrem Bericht „Pinker Wasserstoffmarkt“ wird der globale Markt im Prognosezeitraum von 2023 bis 2030 mit einer CAGR von 31 % wachsen und bis 2030 27,67 Milliarden US-Dollar erreichen.