A hidrogén menti meg Európát az energiaátmenet során?

A cikk megjelenését az ExxonMobil Hungary támogatta.

Ma már nem kérdéses, hogy a klímaváltozást emberi tevékenység okozza, a felmelegedés és annak mértéke pedig közvetlen összefüggésben van az üvegházhatású gázok koncentrációjával, mindenekelőtt a legnagyobb mennyiségben képződő ilyen gáz, a szén-dioxid légköri arányával. Vagyis amikor egy új energiaforrás előnyeit mérlegeljük, elsőként azt kell megvizsgálni, hogy milyen mértékű CO2-kibocsátás kapcsolódik hozzá. Ez a tényező a manapság sokat emlegetett karbonlábnyom, amely azt mutatja meg, hogy egy adott tevékenység mennyi széndioxid-kibocsátással jár.

Ha egy olyan szegmensre, a közlekedésre koncentrálunk, amely ma túlnyomóan fosszilis energiaforrásokra támaszkodva üzemel, kiderül, hogy egyedül ebben a szektorban a teljes globális CO2-kibocsátás egynegyedét lehetne megfogni egy klímasemleges üzemanyag használatával. Segítség lehet az e-autózás is, de egyrészt ma még az áram nagyobbik fele is fosszilis energiából származik, másrészt a meglévő járműpark és kúthálózat nem kompatibilis az elektromossággal.

A hajók, repülők, nehéztehergépjárművek, ipari járművek pedig egyelőre nem működnek a nagy energiasűrűségű olajszármazékok nélkül.

A hidrogén viszont mind az energiasűrűséget, mind a kiszolgáló infrastruktúrát tekintve alkalmas lehet a benzin, a dízel és a kerozin kiváltására. Igaz, klíma-szempontból csak akkor érdemes a hidrogénhajtásra támaszkodni, ha a gyártása is karbonsemleges.

Nem mindegy, hogy zöld vagy kék

Ahol folyékony üzemanyagra van szükség, és a zöldítés a cél, ott ma a hidrogénnek nincs valódi alternatívája. Az azonban kétségkívül probléma, hogy a hagyományos eljárásban a hidrogént földgázból (amely 97 százalékban metán) állítják elő, és a folyamat során széndioxid is képződik – vagyis éppen az történik, amit a fosszilis üzemanyagok elhagyásával el szeretnénk kerülni. Annak, hogy az energiavállalatok mégis a tiszta hidrogénre teszik a tétjeiket, az az oka, hogy léteznek és gyorsan fejlődnek olyan előállítási technológiák is, amelyekben nem keletkezik CO2, vagy nem kerül a környezetbe. A különbség az eljárásokban van, a végtermék kémiailag ugyanaz, mégis másképp hívják a gyártási módozatok szerint: a zöld hidrogénnél a teljes folyamat CO2-mentes, a kék hidrogén esetében pedig az üvegházhatású gázt az előállítás során leválasztják, és kivonják a környezetből.

A zöld hidrogén gyártása a gyakorlatban úgy történik, hogy a vízmolekulákat elektrolízissel alkotórészeire, hidrogénre és oxigénre bontják.

Ha az ehhez szükséges áramot is tiszta forrásból, például nap-, szél- vagy vízerőművekből nyerik, akkor az egész folyamat karbonsemleges és hulladékmentes. Műszaki szempontból komolyabb kihívás a kék hidrogén gyártása: itt, mint fentebb kiderült, alapvetően a metán (a CO2-nél hússzor erősebb üvegházhatású gáz) a kiindulási alap, és a hidrogén mellett keletkezik ugyan szén-dioxid is, de annak leválasztása és eltárolása, vagyis az ún. CCS (carbon capture storage) vagy CCUS (az előbbi a felhasználással kiegészítve) technológia is része a folyamatnak. Ilyenkor a leválasztott CO2 föld alatti tárolókba kerül – sokszor ugyanoda, ahonnan korábban a földgázt kibányászták.

Gyorsítani szeretnék

A hidrogénnel érdemes számolni az energiaátmenet során, hiszen nyilvánvaló előnyei vannak. Nem növeli a légkör üvegházgáz-koncentrációját, és a meglévő ellátási infrastruktúra is alkalmas az elosztására – ezt a két fő előnyt említi az Európai Parlament egy friss dokumentuma, amely a zöld átállás során a hidrogénnek kulcspozíciót szán. Ennek a két alkalmassági kritériumnak - a fosszilis energia közvetlen kiváltására alkalmas karbonsemleges energiaforrások közül - leginkább a hidrogén felel meg. Emiatt az Európai Bizottság már tavaly javaslatot tett egy uniós hidrogénstratégia kidolgozására, a „tiszta” hidrogénnel kapcsolatos fejlesztések felgyorsítására a klímasemlegesség elérése érdekében. Mindez ráadásul összhangban van a világ vezető energiacégeinek törekvéseivel is.

Az ExxonMobil úgy vélekedik, hogy a hidrogénnek nagy szerepe lesz az energiaátmenetben és a jövőbeli klimacélok elérésében. Ezért a tiszta üzemanyagok gyártásában szerzett több évtizedes tapasztalatára támaszkodva globálisan több hidrogén projekttel is foglalkozik. Az ExxonMobil idén februárban új üzleti egységet indított, amely az alacsony szén-dioxid-kibocsátású technológiák fejlesztésére összpontosít, beleértve a CCS-t és a hidrogén előállítását. Darren Woods vezérigazgató szerint az új technológiák és a meglévő üzletágaik ideális kombinációt alkotnak ahhoz, hogy beléphessenek erre a látványosan fejlődő piacra. 2025-ig 3 milliárd dollárt terveznek befektetni az alacsonyabb üvegház-gázkibocsátású technológiákba, például a hidrogén-előállításba. Az energiaellátás zöld fordulatához azonban nem elég önmagában a gyártók elkötelezettsége.

A 2030-ra az EU CO2-kibocsátásának 55 százalékos csökkentését előirányzó Fit for 55 csomagban például kevéssé hangsúlyosan jelenik meg a tiszta hidrogénben lévő klímamentési potenciál.

A megoldás egy olyan technológia-semleges szabályozás lenne, amely üzemanyafajtától függetlenül minden olyan megoldásnak zöld utat és egyenlő esélyt ad, amely képes a szén-dioxid-kibocsátás hatékony csökkentésére.

Új projektek Európa-szerte

Európa legnagyobb CCUS-tesztüzeme - amely a világ első ipari méretű CO2-leválasztó és -tároló létesítménye lehet - 2021 májusában 2 milliárd eurós állami támogatást kapott a holland kormánytól. Az ExxonMobil, a Royal Dutch Shell, az Air Liquide és az Air Products ipari gázszolgáltatók közös projektjének célja, hogy a rotterdami ipari kikötő területén lévő gyárak és finomítók által kibocsátott CO2-t az Északi-tenger üres gázmezőiben tárolják.

Joe Blommaert, az ExxonMobil Low Carbon Solutions üzletágának vezetője szerint a hidrogénben megvan a lehetőség, hogy egy elérhető és megfizethető energiaforrássá váljon, amellyel minimalizálhatjuk az üvegházgázok kibocsátását. Az új üzletág a két legnehezebben széndioxid-mentesíthető iparágra, a nehéziparra és az energiatermelésre koncentrálja az erőfeszítéseit. Céljuk, hogy a világ ipari CO2-kibocsátásának mintegy 70 százalékáért felelős szektorok is hozzájárulhassanak a klímacélok eléréséhez. Ugyanezen dolgozik két norvég (cement- illetve energiaipari) CCUS-tesztprojekt, illetve egy harmadik, amelyben a CO2-t közvetlenül a levegőből vonják ki.

A cikk megjelenését az ExxonMobil Hungary támogatta.

Címlapkép: Getty Images