Kernkraft für pinken Wasserstoff: Zuverlässig und kostengünstig

Im Oktober 2023 kündigte die US-Regierung eine Förderung von 7 Milliarden Dollar für sieben regionale Zentren an, die Wasserstoff produzieren sollen. Die Zentren zielen darauf ab, den CO2-Fußabdruck zu verringern, 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 produziert. 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 der Produktionskosten verstärken die Nachfrage nach rosa Wasserstoff. Constellation begann im Mai 2023 mit der Produktion in der ersten Ein-Megawatt-Demonstrationsanlage des Landes, die mit Kernenergie betrieben wird und sauberen Wasserstoff erzeugt. Die hochmoderne Anlage zeigt, wie wichtig es ist, Wasserstoff durch kohlenstofffreie Kernenergie zu produzieren, 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 sauberen Energiezentren der Constellation-Flotte dienen, die saubere Wasserstoffproduktion mit Speicherung und anderen Anwendungen vor Ort kombinieren würden.

Darüber hinaus könnte laut der französischen Bank Lazard die Verwendung von Elektrolyseuren, die mit Kernenergie betrieben werden, zu einer billigeren Wasserstoffproduktion in den Vereinigten Staaten führen als die Verwendung von Anlagen zur Erzeugung von grünem Wasserstoff, die an erneuerbare Energiequellen angeschlossen sind. In dem regelmäßigen Bericht der Bank über die Levelized Cost of Energy (Stromgestehungskosten) wurde festgestellt, dass Wasserstoff, der mit Strom aus Kernkraftwerken erzeugt wird, auch als rosa Wasserstoff bekannt, Levelized Cost of Hydrogen (LCOH) von nur 0,48 $/kg bieten könnte, wenn Subventionen im Rahmen des US-amerikanischen Inflation Reduction Act (IRA) mit einem 100-MW-Alkali-Elektrolyseur gewährt werden.

Andererseits könnte grüner Wasserstoff, selbst mit Subventionen, nur eine Best-Case-LCOH von 0,83 $/kg mit einem Alkali-Elektrolyseur produzieren, basierend auf den durchschnittlichen Stromgestehungskosten einer Onshore-Windkraftanlage. Ohne Subventionen würde die 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 liegt bei 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 rosa Wasserstoffanlagen aufgrund des stabilen Grundlastprofils der Kernenergie bis zu 95 % erreichen können, im Gegensatz zu der variablen und intermittierenden Stromversorgung aus erneuerbaren Quellen. Dies impliziert, dass eine rosa Wasserstoffanlage fast 63 % mehr Wasserstoff pro installierter kWh Elektrolyseurleistung produzieren kann als eine grüne Wasserstoffanlage.

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Fazit

Rosa Wasserstoff, eine Art von Wasserstoff, der mit Kernenergie 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 mit anderen Formen von Wasserstoff und fossilen Brennstoffen in verschiedenen Industrien wie Stromerzeugung und Heizung konkurrenzfähiger 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 potenziellen Einschränkung von Steuergutschriften durch die Biden-Regierung ungewiss.

Trotz dieser Herausforderungen hat das US-Energieministerium eine Förderung für Wasserstoffzentren angekündigt, von der erwartet wird, dass sie das Wachstum der sauberen Wasserstoffindustrie erleichtern wird. 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-Energiesektor voll auszuschöpfen.

Laut der Analyse von UnivDatos Market Insights wird das wachsende Investment in saubere Energie durch das globale Szenario des Marktes für rosa Wasserstoff angetrieben. Laut ihrem Bericht "Pink Hydrogen Market" wird der globale Markt im Prognosezeitraum von 2023 bis 2030 mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 31 % auf 27,67 Milliarden USD bis 2030 ansteigen.