A Nemzetközi Energiaügynökség az idei év szeptemberében adta ki az Energiatechnológiai Perspektívák 2020 (Energy Technology Perspectives 2020) jelentését, amelyben több mint 800 különböző energiautat elemeztek, amelyekkel 2050-ig eljuthatunk a nettó zéró kibocsátásig. Az eredményeik azt mutatták, hogy a nettó zéró kibocsátáshoz szükséges technológiák 50 százaléka még egyáltalán nincs is kereskedelmi forgalomban: vagy laboratóriumi tesztelés alatt áll, vagy prototípusa van még csak, esetleg bemutatót már lehet vele tartani, de mindennapi használatban még nem engedélyezték. „Ez azt jelenti, hogy a számunkra elengedhetetlen technológiák fele még nem hasznosítható közvetlenül. Pedig nincs nagyon sok időnk már” – mondta a Falling Walls konferencia online kerekasztal-beszélgetésén Phil De Luna, a kanadai Nemzeti Kutatótanács programvezetője. A beszélgetés témája hidrogén, mint energiahordozó kihasználása volt, mint egy nagyon reális lehetőség a klímasemlegesség eléréséhez.
A hiányzó ökoszisztéma a probléma
A hidrogén környezetbarát felhasználása zöld energiahordozó formájában nem újdonság: az energiaipar hosszas várakozását követően az Európai Bizottság nyáron bemutatta a “Hidrogén-stratégiát a klímasemleges Európáért”, ami azt tűzi ki célul, hogy 2050-re a hidrogén részesedése az energiamixben a 2018. évi 2%-ról 13%-14%-ra növekedjen. Ez egy rendkívül ambiciózus cél, alig több mint harminc év alatt 11–12 százalékponttal növelni a relatív részesedést – írja a Másfél fok. Kontextusba helyezve a számokat: a napelemek és a szél a teljes energiaellátás 0,7%-át és 2,0%-át adták 2018-ban, miután közel egy évtizeden keresztül széles körű állami támogatást élveztek.
és komoly szerepet játsszon a világ energiamixében. A probléma azonban, ami a Falling Walls beszélgetésben is kiütközött, az infrastruktúra: a hidrogén az energiaátmenet hiányzó láncszeme, de az ökoszisztéma még mindig nem megfelelő ahhoz, hogy széles körben a fosszilis üzemanyaghordozók kiváltására lehessen használni.
„A hidrogén felhasználásához különböző szektorok, területek együttműködésére és fejlődésére van szükség” – mondta Peter Wasserscheid, az Erlangen-nürnbergi Helmholtz Megújulóenergia-intézet igazgatója. „Az egész értékláncnak működnie kell. Minden területnek megvannak a saját tudományos kihívásai.” Glenn Llewellyn, az Airbus zéróemissziós repülőgép üzletágának igazgatóhelyettese szerint szükség van a szabályozásra is, hiszen az olyan szektorokban, mint amilyen a kereskedelmi repülés is, nagyon fontos a biztonság, annak ellenére, hogy a hidrogént ma már teljesen biztonságosan fel lehet használni energiahordozóként.
A fosszilis energiahordozók is jók lehetnek valamire
A hidrogénnel a másik nagy probléma jelenleg az előállítás módja. Alapvetően egyelőre két forrásból, és három módon nyerik ki a periódusos rendszer első elemét: a legzöldebb, teljesen kibocsátásmentes megoldás alapvetően az elektrolízis, ami a vizet elektromos áram befektetésével hidrogénre és oxigénre bontja. Ez az úgynevezett zöld hidrogén. „Igen ám, csakhogy ha az elektromosság fosszilis energiahordozók segítségével jön létre, máris nem olyan kibocsátásmentes a módszer” – mondta Phil De Luna. „A katalizátor hatékonysága és ára sem mindegy, jelenleg ugyanis leginkább titánt és platinát használnak hozzá, ami elég drága. Zajlanak kutatások, amelyek nikkelalapú katalizátorral dolgoznak, ez már jobb megoldás. Ez csökkentené az árát is a legzöldebb hidrogéngyártásnak.”
Ennek legnépszerűbb és legköltséghatékonyabb módja a metán vízgőzös reformálása, melynek alapanyagaként a földgázt alkotó metán szolgál. Az így előállított hidrogént nevezik szürke hidrogénnek. Ha a hidrogén fosszilis tüzelőanyagból áll elő, de nem vezet üvegházhatású-gázkibocsátáshoz, kék hidrogénnek nevezik. A metán vízgőzös reformálását szén-dioxid-megkötéssel és -tárolással (CCS) kombináló módszerek a legígéretesebbek, de más módszereket, mint például a metán pirolízisét is vizsgálják. A kék hidrogén ugyan nem fenntartható, de alacsony karbonkibocsátással jár. „A színbesorolás helyett véleményem szerint inkább a szénintenzitását kellene vizsgálni a különböző előállítási módszereknek, és ezen javítani” – tette hozzá Phil De Luna.
A jövő repülőgépeit hidrogénnel hajtják majd
A közeljövőben a hidrogént leginkább a közlekedésben tudják majd hasznosítani, már készültek is olyan, ténylegesen minden nap működő autók, amelyeket hidrogén hajt, ezek azonban még mindig nem komoly alternatívái az elektromos autóknak. A hidrogénüzemű járművek üzemanyagcellákat használnak az elektromosság előállítására, de leszámítva a prototípusokat és néhány, a kereskedelemben kapható modellt, elterjedésük ezidáig fájdalmasan lassú.
A légiközlekedés azonban a jövőben komolyan profitálhat a hidrogén-üzemanyagból. „Jelenleg merítünk az autóiparból és az űrszektorból is, ha ötletekről van szó” – mondta Glenn Llewellyn. „Megbeszéléseket folytatunk repterekkel is azzal kapcsolatban, hogy úgynevezett hidrogénhubokat hozzanak létre, azaz a logisztikához használt járművekhez is hidrogént használjanak majd. Ezen kívül már nagyon korán, a tervezésnél fókuszálunk arra, hogy minél olcsóbb technológiával dolgozzunk, hiszen senkinek sem jó, ha a hidrogénhajtású repülőket csak egy nagyon szűk réteg tudja igénybe venni.”
Llewellyn azonban bizakodó: az Airbus számításai szerint 2030-ra 30 százalékkal, 2050-re pedig 50 százalékkal fog csökkenni a hidrogéntechnológia ára.
