క్లీన్ హైడ్రోజన్‌తో కార్బన్ న్యూట్రాలిటీకి చైనా మార్గంలో కష్టతరమైన అడ్డంకిని ఛేదించడం
చైనా వంటి దేశాలు కార్బన్ న్యూట్రాలిటీకి తమ మార్గాల్లో అడ్డంకిని ఎదుర్కొంటున్నాయి: భారీ పరిశ్రమలు మరియు భారీ-డ్యూటీ రవాణాలో ఉద్గారాలను తగ్గించడం.ఈ 'హార్డ్-టు-అబేట్' (HTA) రంగాలలో క్లీన్ హైడ్రోజన్ కోసం భావి పాత్ర గురించి కొన్ని లోతైన అధ్యయనాలు ఉన్నాయి.ఇక్కడ మేము ఇంటిగ్రేటెడ్ డైనమిక్ తక్కువ-ధర మోడలింగ్ విశ్లేషణను నిర్వహిస్తాము.మొదటిది, క్లీన్ హైడ్రోజన్ ఒక ప్రధాన శక్తి క్యారియర్ మరియు ఫీడ్‌స్టాక్ రెండూ కావచ్చు, ఇది భారీ పరిశ్రమ యొక్క కార్బన్ ఉద్గారాలను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.ఇది 2060 నాటికి చైనా యొక్క హెవీ డ్యూటీ ట్రక్ మరియు బస్ ఫ్లీట్‌లలో 50% వరకు ఇంధనం నింపుతుంది మరియు షిప్పింగ్‌లో గణనీయమైన వాటాలను అందిస్తుంది.రెండవది, 2060లో 65.7 Mt ఉత్పత్తికి చేరుకున్న వాస్తవిక శుభ్రమైన హైడ్రోజన్ దృశ్యం హైడ్రోజన్ లేని దృష్టాంతంతో పోలిస్తే US$1.72 ట్రిలియన్ల కొత్త పెట్టుబడిని నివారించవచ్చు.ఈ అధ్యయనం నికర-సున్నా లక్ష్యాలను సాధించడానికి ఉద్గారాలను తగ్గించడంలో ఇలాంటి సవాళ్లను ఎదుర్కొంటున్న చైనా మరియు దేశాలకు HTA రంగాలలో క్లీన్ హైడ్రోజన్ విలువకు రుజువుని అందిస్తుంది.

కార్బన్ న్యూట్రాలిటీని సాధించడం అనేది అత్యవసరమైన ప్రపంచ లక్ష్యం, అయితే ప్రధాన ఉద్గార దేశాలకు ఈ లక్ష్యాన్ని చేరుకోవడానికి 'ఒక-పరిమాణం-అందరికీ సరిపోయే' మార్గం లేదు1,2 .యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు ఐరోపాలో ఉన్న చాలా అభివృద్ధి చెందిన దేశాలు ముఖ్యంగా పెద్ద లైట్-డ్యూటీ వెహి క్లె (LDV) ఫ్లీట్‌లు, విద్యుత్ శక్తి ఉత్పత్తి, తయారీ మరియు వాణిజ్య మరియు నివాస భవనాలు, నాలుగు రంగాలపై దృష్టి సారించి డెకార్ బోనైజేషన్ వ్యూహాలను అనుసరిస్తున్నాయి. వారి కర్బన ఉద్గారాలలో అత్యధిక భాగం3,4.చైనా వంటి ప్రధాన అభివృద్ధి చెందుతున్న-దేశ ఉద్గారాలు, దీనికి విరుద్ధంగా, చాలా భిన్నమైన కనామీలు మరియు శక్తి నిర్మాణాలను కలిగి ఉన్నాయి, ఇవి రంగాల పరంగా మాత్రమే కాకుండా అభివృద్ధి చెందుతున్న జీరో-కార్బన్ టెక్నాలజీల వ్యూహాత్మక విస్తరణలో కూడా విభిన్నమైన డీకార్బనైజేషన్ ప్రాధాన్యతలను కలిగి ఉంటాయి.

పాశ్చాత్య ఆర్థిక వ్యవస్థలతో పోలిస్తే చైనా యొక్క కర్బన ఉద్గారాల ప్రొఫైల్ యొక్క ప్రధాన వ్యత్యాసాలు భారీ పరిశ్రమలకు చాలా పెద్ద ఉద్గార వాటాలు మరియు LDVలకు మరియు భవనాలలో ఇంధన వినియోగం కోసం చాలా చిన్న భిన్నాలు (Fig. 1).సిమెంట్, ఇనుము మరియు ఉక్కు, రసాయనాలు మరియు నిర్మాణ సామగ్రి ఉత్పత్తి పరంగా, పారిశ్రామిక వేడి మరియు కోక్ ఉత్పత్తి కోసం భారీ మొత్తంలో బొగ్గును వినియోగిస్తున్న చైనా ప్రపంచంలోనే మొదటి స్థానంలో ఉంది.చైనా యొక్క ప్రస్తుత మొత్తం ఉద్గారాలలో భారీ పరిశ్రమ 31% వాటాను అందిస్తుంది, ఇది ప్రపంచ సగటు (23%) కంటే 8% ఎక్కువ, యునైటెడ్ స్టేట్స్ (14%) కంటే 17% ఎక్కువ మరియు యూరోపియన్ యూనియన్ కంటే 13% ఎక్కువ. (18%) (ref.5).

2030కి ముందు కార్బన్ ఉద్గారాలను గరిష్ట స్థాయికి చేరుస్తామని మరియు 2060కి ముందు కార్బన్ న్యూట్రాలిటీని సాధిస్తామని చైనా ప్రతిజ్ఞ చేసింది. ఈ వాతావరణ వాగ్దానాలు విస్తృతంగా ప్రశంసలు పొందాయి, అయితే 'హార్డ్-టు-అబేట్' (HTA) యొక్క ప్రధాన పాత్ర కారణంగా వాటి సాధ్యత గురించి కూడా ప్రశ్నలు లేవనెత్తాయి. చైనా ఆర్థిక వ్యవస్థలో ప్రక్రియలు.ఈ ప్రక్రియలలో ముఖ్యంగా భారీ పరిశ్రమలో శక్తి వినియోగం మరియు హెవీ-డ్యూటీ రవాణా విద్యుదీకరించడం కష్టం (అందువలన నేరుగా పునరుత్పాదక శక్తికి మారడం) మరియు పారిశ్రామిక ప్రక్రియలు ఇప్పుడు రసాయన ఫీడ్‌స్టాక్‌ల కోసం శిలాజ ఇంధనాలపై ఆధారపడి ఉన్నాయి. కొన్ని ఇటీవలి అధ్యయనాలు ఉన్నాయి1– 3 చైనా యొక్క మొత్తం శక్తి వ్యవస్థ ప్రణాళిక కోసం కార్బన్ న్యూట్రాలిటీ వైపు డెకార్ బోనైజేషన్ మార్గాలను పరిశోధించడం కానీ HTA రంగాల పరిమిత విశ్లేషణలతో.అంతర్జాతీయంగా, HTA రంగాలకు సంభావ్య ఉపశమన పరిష్కారాలు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో దృష్టిని ఆకర్షించడం ప్రారంభించాయి7–14.HTA రంగాల డీకార్బొనైజేషన్ సవాలుగా ఉంది ఎందుకంటే అవి పూర్తిగా విద్యుదీకరించడం కష్టం మరియు/లేదా ప్రభావవంతంగా ఖర్చు అవుతుంది7,8.HTA సెక్టార్‌లకు పాత్ డిపెండెన్సీ కీలక సమస్య అని మరియు HTA సెక్టార్‌లను, ముఖ్యంగా భారీ పరిశ్రమలను శిలాజ డిపెండెన్సీ నుండి 'అన్‌లాక్ చేయడానికి' అధునాతన సాంకేతికతల కోసం దృష్టి మరియు దీర్ఘకాలిక ప్రణాళిక అవసరమని Åhman నొక్కిచెప్పారు.అధ్యయనాలు కార్బన్ సంగ్రహణ, ఉపయోగం మరియు/లేదా నిల్వ (CCUS) మరియు ప్రతికూల ఉద్గార సాంకేతికతలు (NETలు) 10,11కి సంబంధించిన కొత్త పదార్థాలు మరియు ఉపశమన పరిష్కారాలను అన్వేషించాయి. కనీసం ఒక అధ్యయనంలో వాటిని దీర్ఘకాలిక ప్రణాళికలో కూడా పరిగణించాలని అంగీకరించిందివాతావరణ మార్పుపై ఇంటర్‌గవర్నమెంటల్ ప్యానెల్ యొక్క ఇటీవల విడుదల చేసిన ఆరవ అసెస్‌మెంట్ నివేదికలో, 'తక్కువ-ఉద్గార' హైడ్రోజన్ వాడకం నికర-సున్నా ఉద్గారాల భవిష్యత్తును సాధించడానికి బహుళ సెకనుల కోసం కీలక ఉపశమన పరిష్కారాలలో ఒకటిగా గుర్తించబడింది12.

క్లీన్ హైడ్రోజన్‌పై ఇప్పటికే ఉన్న సాహిత్యం సరఫరా వైపు ఖర్చుల విశ్లేషణలతో ఉత్పత్తి సాంకేతిక ఎంపికలపై ఎక్కువగా దృష్టి సారించింది.(ఈ పేపర్‌లోని 'క్లీన్' హైడ్రోజన్‌లో 'ఆకుపచ్చ' మరియు 'నీలం' హైడ్రోజన్‌లు ఉన్నాయి, మొదటిది పునరుత్పాదక శక్తిని ఉపయోగించి నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడింది, రెండోది శిలాజ ఇంధనాల నుండి తీసుకోబడింది కానీ CCUSతో డీకార్బనైజ్ చేయబడింది.) హైడ్రోజన్ డిమాండ్‌పై చర్చ ఎక్కువగా కేంద్రీకృతమై ఉంది. అభివృద్ధి చెందిన దేశాలలో రవాణా రంగం-హైడ్రోజన్ ఇంధన సెల్ వాహనాలు ముఖ్యంగా16,17.భారీ పరిశ్రమల డీకార్బనైజేషన్ ఒత్తిడి రోడ్డు రవాణా పోర్టులతో పోలిస్తే వెనుకబడి ఉంది, ఇది భారీ పరిశ్రమల సంప్రదాయ అంచనాలను ప్రతిబింబిస్తుంది.
కొత్త సాంకేతిక ఆవిష్కరణలు ఉద్భవించే వరకు తగ్గించడం చాలా కష్టం.క్లీన్ (ముఖ్యంగా ఆకుపచ్చ) హైడ్రోజన్ అధ్యయనాలు దాని సాంకేతిక పరిపక్వత మరియు తగ్గుతున్న ఖర్చులను ప్రదర్శించాయి, అయితే క్లీన్ హైడ్రోజన్ సరఫరా యొక్క భావి వృద్ధిని ఉపయోగించుకోవడానికి సంభావ్య మార్కెట్ల పరిమాణం మరియు పరిశ్రమల సాంకేతిక అవసరాలపై దృష్టి సారించే తదుపరి అధ్యయనాలు అవసరం.గ్లోబల్ కార్బన్ న్యూట్రాలిటీని ముందుకు తీసుకెళ్లడానికి క్లీన్ హైడ్రోజన్ సంభావ్యతను అర్థం చేసుకోవడం, విశ్లేషణలు ప్రధానంగా దాని ఉత్పత్తి ఖర్చులు, అనుకూలమైన రంగాల ద్వారా మాత్రమే దాని వినియోగం మరియు అభివృద్ధి చెందిన ఆర్థిక వ్యవస్థలలో దాని అనువర్తనానికి పరిమితం అయితే అంతర్గతంగా పక్షపాతంగా ఉంటుంది. క్లీన్ హైడ్రోజన్‌పై ప్రస్తుతం ఉన్న సాహిత్యం దృష్టి కేంద్రీకరించబడింది. సప్లయ్ సైడ్ ఖర్చుల విశ్లేషణలతో ఉత్పత్తి సాంకేతిక ఎంపికలపై ఎక్కువగా ఉంటుంది.(ఈ పేపర్‌లోని 'క్లీన్' హైడ్రోజన్‌లో 'ఆకుపచ్చ' మరియు 'నీలం' హైడ్రోజన్‌లు ఉన్నాయి, మొదటిది పునరుత్పాదక శక్తిని ఉపయోగించి నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడింది, రెండోది శిలాజ ఇంధనాల నుండి తీసుకోబడింది కానీ CCUSతో డీకార్బనైజ్ చేయబడింది.) హైడ్రోజన్ డిమాండ్‌పై చర్చ ఎక్కువగా కేంద్రీకృతమై ఉంది. అభివృద్ధి చెందిన దేశాలలో రవాణా రంగం-హైడ్రోజన్ ఇంధన సెల్ వాహనాలు ముఖ్యంగా16,17.భారీ పరిశ్రమల డీకార్బనైజేషన్ ఒత్తిడి రోడ్డు రవాణా పోర్టుతో పోలిస్తే వెనుకబడి ఉంది, కొత్త సాంకేతిక ఆవిష్కరణలు ఉద్భవించే వరకు భారీ పరిశ్రమ ప్రత్యేకించి అరికట్టడం కష్టతరంగా ఉంటుందనే సంప్రదాయ అంచనాలను ప్రతిబింబిస్తుంది.క్లీన్ (ముఖ్యంగా ఆకుపచ్చ) హైడ్రోజన్ అధ్యయనాలు దాని సాంకేతిక పరిపక్వత మరియు తగ్గుతున్న ఖర్చులను ప్రదర్శించాయి, అయితే క్లీన్ హైడ్రోజన్ సరఫరా యొక్క భావి వృద్ధిని ఉపయోగించుకోవడానికి సంభావ్య మార్కెట్ల పరిమాణం మరియు పరిశ్రమల సాంకేతిక అవసరాలపై దృష్టి సారించే తదుపరి అధ్యయనాలు అవసరం.గ్లోబల్ కార్బన్ న్యూట్రాలిటీని ముందుకు తీసుకెళ్లడానికి క్లీన్ హైడ్రోజన్ యొక్క సంభావ్యతను అర్థం చేసుకోవడం, విశ్లేషణలు ప్రధానంగా దాని ఉత్పత్తి ఖర్చులు, అనుకూలమైన రంగాల ద్వారా మాత్రమే దాని వినియోగం మరియు అభివృద్ధి చెందిన ఆర్థిక వ్యవస్థలలో దాని అప్లికేషన్‌కు పరిమితం అయితే అంతర్గతంగా పక్షపాతంగా ఉంటుంది.

క్లీన్ హైడ్రోజన్ కోసం అవకాశాలను మూల్యాంకనం చేయడం అనేది విభిన్న జాతీయ పరిస్థితుల పరిశీలనతో సహా మొత్తం ఇంధన వ్యవస్థ మరియు ఆర్థిక వ్యవస్థలో ప్రత్యామ్నాయ ఇంధనం మరియు రసాయన ఫీడ్‌స్టాక్‌గా దాని భావి డిమాండ్‌లను తిరిగి అంచనా వేయడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.చైనా నికర-జీరో భవిష్యత్తులో క్లీన్ హైడ్రోజన్ పాత్రపై ఇప్పటి వరకు అటువంటి సమగ్ర అధ్యయనం లేదు.ఈ పరిశోధన అంతరాన్ని పూరించడం వలన చైనా యొక్క CO2 ఉద్గారాల తగ్గింపు కోసం స్పష్టమైన రోడ్‌మ్యాప్‌ను రూపొందించడంలో సహాయపడుతుంది, దాని 2030 మరియు 2060 డీకార్బనైజేషన్ వాగ్దానాల సాధ్యాసాధ్యాలను అంచనా వేయడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు పెద్ద భారీ-పారిశ్రామిక రంగాలతో అభివృద్ధి చెందుతున్న ఇతర ఆర్థిక వ్యవస్థలకు మార్గదర్శకత్వం అందిస్తుంది.

12

 

అంజీర్ 1 |కీలక దేశాల కార్బన్ ఉద్గారాలు మరియు శక్తి వ్యవస్థలో హైడ్రోజన్ కోసం విశ్లేషణాత్మక యంత్రాంగం.a, ఇంధనం ద్వారా యునైటెడ్ స్టేట్స్, యూరప్, జపాన్ మరియు భారతదేశంతో పోలిస్తే 2019లో చైనా కార్బన్ ఉద్గారాలు.2019లో, బొగ్గు దహనం చైనా (79.62%) మరియు భారతదేశంలో (70.52%) కార్బన్ ఉద్గారాలలో అత్యధిక వాటాను పొందింది మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్ (41.98%) మరియు యూరప్ (41.27%) లలో కార్బన్ ఉద్గారాలకు చమురు దహనం చాలా దోహదపడింది.బి, సెక్టార్ వారీగా యునైటెడ్ స్టేట్స్, యూరప్, జపాన్ మరియు ఇండియాలతో పోలిస్తే 2019లో చైనా కార్బన్ ఉద్గారాలు.ఉద్గారాలు ఎడమవైపు మరియు నిష్పత్తిలో కుడివైపు a మరియు bలో ప్రదర్శించబడతాయి.2019లో అమెరికా (9.26%) మరియు యూరప్ (13.91%) కంటే చైనా (28.10%) మరియు భారతదేశంలో (24.75%) పరిశ్రమల నుండి వెలువడే కార్బన్ ఉద్గారాల నిష్పత్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంది. c, హైడ్రోజన్ సాంకేతికతలతో సాంకేతిక మార్గం HTA రంగాలు.SMR, ఆవిరి మీథేన్ సంస్కరణ;PEM విద్యుద్విశ్లేషణ, పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్ మెమ్బ్రేన్ విద్యుద్విశ్లేషణ;PEC ప్రక్రియ, ఫోటోఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియ.
ఈ అధ్యయనం మూడు కీలక ప్రశ్నలకు సమాధానం ఇవ్వడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.మొదటిది, చైనా వంటి అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశాలలో అభివృద్ధి చెందిన దేశాల నుండి వేరుగా ఉన్న HTA రంగాల డీకార్బనైజేషన్‌కు ప్రధాన సవాళ్లు ఏమిటి?HTA రంగాలలో (ముఖ్యంగా భారీ పరిశ్రమ) ప్రస్తుత ఉపశమన సాంకేతికతలు 2060 నాటికి చైనా యొక్క కార్బన్ న్యూట్రాలిటీని సాధించడానికి తగినంత ప్రభావవంతంగా ఉన్నాయా?రెండవది, హెచ్‌టిఎ సెక్టార్‌లలో, ముఖ్యంగా చైనా మరియు దాని భావి ఉత్పత్తి మరియు వినియోగాన్ని ఇప్పుడే యాక్సెస్ చేయడం ప్రారంభించిన ఇతర అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశాలలో క్లీన్ హైడ్రోజన్‌కు శక్తి వాహక మరియు ఫీడ్‌స్టాక్‌గా భావి పాత్రలు ఏమిటి?చివరగా, చైనా యొక్క మొత్తం శక్తి సిస్ యొక్క డైనమిక్ ఆప్టిమైజేషన్ ఆధారంగా
tem, ఇతర ఎంపికలతో పోలిస్తే HTA రంగాలలో క్లీన్ హైడ్రోజన్ యొక్క విస్తృతమైన అప్లికేషన్ ఖర్చుతో కూడుకున్నదేనా?
ఇక్కడ మేము చైనా మొత్తం ఆర్థిక వ్యవస్థలో క్లీన్ హైడ్రోజన్ యొక్క భావి వ్యయ ప్రభావాన్ని మరియు పాత్రలను విశ్లేషించడానికి రంగాల అంతటా సరఫరా మరియు డిమాండ్ రెండింటితో సహా సమగ్ర ఇంధన వ్యవస్థ యొక్క నమూనాను రూపొందించాము, తక్కువ పరిశోధన చేయబడిన HTA రంగాలకు ప్రాధాన్యతనిస్తుంది (Fig. 1c).
3

పోస్ట్ సమయం: మార్చి-03-2023
మీరు DET పవర్ యొక్క ప్రొఫెషనల్ ఉత్పత్తులు మరియు పవర్ సొల్యూషన్స్ గురించి మరింత సమాచారం కోసం చూస్తున్నారా?మీకు ఎల్లప్పుడూ సహాయం చేయడానికి మా వద్ద నిపుణుల బృందం సిద్ధంగా ఉంది.దయచేసి ఫారమ్‌ను పూరించండి మరియు మా విక్రయ ప్రతినిధి త్వరలో మిమ్మల్ని సంప్రదిస్తారు.