Atomkraft für rosa Wasserstoff: Zuverlässig und kostengünstig

Im Oktober 2023 kündigte die US-Regierung eine Finanzierung von 7 Milliarden US-Dollar für sieben regionale Zentren an, die Wasserstoff produzieren sollen. Die Zentren sollen den CO2-Fußabdruck reduzieren, indem sie die Wasserstoffproduktion von dem traditionellen Verfahren verlagern, 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 Infrastrukturen 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 Senkung ihrer Produktionskosten treiben die Nachfrage nach rosa Wasserstoff in die Höhe. Constellation begann im Mai 2023 mit der Produktion in der ersten Ein-Megawatt-Demonstrationsanlage für sauberen Wasserstoff mit Nuklearantrieb. Die hochmoderne Anlage zeigt die Bedeutung der Wasserstoffproduktion durch kohlenstofffreie Kernenergie zur Milderung der Auswirkungen der Klimakrise. 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 Anwendungen vor Ort kombinieren würden.

Laut der französischen Bank Lazard könnte 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. Im regelmäßigen Bericht der Bank über die nivellierten Energiekosten wurde festgestellt, dass Wasserstoff, der mit Strom aus Kernkraftwerken erzeugt wird, auch als rosa Wasserstoff bekannt, einen nivellierten Wasserstoffkostenpreis (LCOH) von nur 0,48 $/kg bieten könnte, wobei Subventionen im Rahmen des US Inflation Reduction Act (IRA) unter Verwendung eines 100-MW-Alkali-Elektrolyseurs gewährt werden.

Auf der anderen Seite könnte grüner Wasserstoff, selbst mit Subventionen, nur einen Best-Case-LCOH von 0,83 $/kg mit einem Alkali-Elektrolyseur erzielen, basierend auf den durchschnittlichen nivellierten Energiekosten einer Onshore-Windkraftanlage. Ohne Subventionen würde der LCOH für rosa 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 Bandbreite für grünen Wasserstoff beträgt 3,47-7,37 $/kg. Die höheren Kapazitätsfaktoren, die Kernkraftwerke erreichen können, sind der Hauptgrund für den Unterschied im LCOH.

Grüne Wasserstoffanlagen können nur Kapazitätsfaktoren von 55 % erreichen, während rosa Wasserstoffanlagen aufgrund des stetigen Grundlastprofils der Kernenergie bis zu 95 % erreichen können, im Gegensatz zu der variablen und intermittierenden Stromversorgung aus erneuerbaren Quellen. Dies bedeutet, dass eine rosa Wasserstoffanlage fast 63 % mehr Wasserstoff pro installierter kWh Elektrolyseurkapazität produzieren kann als eine grüne Wasserstoffanlage.

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Fazit

Rosa Wasserstoff, eine Art von Wasserstoff, der mit Kernkraft erzeugt wird, hat das Potenzial, eine bedeutende Rolle in der sauberen Energiezukunft der Vereinigten Staaten zu spielen. Die US-Regierung hat ihre Unterstützung für rosa Wasserstoff durch verschiedene Initiativen und Subventionen zur Senkung der Produktionskosten gezeigt, wodurch er in verschiedenen Branchen wie der Stromerzeugung und der Wärmeversorgung wettbewerbsfähiger mit anderen Formen von Wasserstoff und fossilen Brennstoffen wird. Die Entwicklung von rosa Wasserstoff steht jedoch vor Herausforderungen wie der öffentlichen Wahrnehmung der Kernenergie und den hohen anfänglichen Kapitalkosten. Darüber hinaus ist die Zukunft der rosa Wasserstoffproduktion in den USA aufgrund der möglichen Einschränkung von Steuergutschriften durch die Biden-Regierung ungewiss.

Trotz dieser Herausforderungen hat das US-Energieministerium die Finanzierung von Wasserstoff-Hubs angekündigt, die voraussichtlich das Wachstum der sauberen Wasserstoffindustrie erleichtern werden. Rosa 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 rosa Wasserstoff im US-amerikanischen Energiesektor voll auszuschöpfen.

Laut der Analyse von UnivDatos Market Insights wird das wachsende Interesse an sauberer Energie durch das globale Szenario des Marktes für rosa Wasserstoff angetrieben. Gemäß ihrem Bericht über den „Markt für rosa Wasserstoff“ liegt der globale Markt in einem CAGR von 31 % im Prognosezeitraum von 2023 bis 2030, um bis 2030 27,67 Milliarden US-Dollar zu erreichen.