A zöldhidrogén forradalma: színtelen, szagtalan és megmentheti a világot

Ma még főleg az űrrakéták hajtóanyaga, de hamarosan a kamionok és a buszok is hidrogénre térhetnek át, sőt a gyárak működésében is kulcsszerepe lehet, használatával akár 2050-re karbonsemleges lehet a világ.

Kell-e félnünk a hidrogéntől? Vajon a háztartások áramellátása is a hidrogénben rejlik? Mennyit kell várnunk, hogy városaink teljes energiaigényét közeli hidrogéncellák lássák el? A zöldhidrogén a jövő energiája, amely még karrierje elején jár, de 2050-re már elképzelhetetlen lesz az életünk nélküle. A világgazdaság zöldhidrogénre való áttéréséről, a legújabb hidrogénalapú innovációkról, valamint Magyarország Nemzeti Hidrogénstratégiájáról és más témákról beszélgettek a Bosch Magyarország Podcast legfrissebb adásának szakértő vendégei.

A hidrogéngazdaság fejlődése számára a párizsi klímaegyezménnyel eldördült a startpisztoly, hiszen a világ vezető országai 2050-ig a globális széndioxid-kibocsátás nettó zéró szintre csökkentését tűzték ki célul. A globális klímacélok elérése gyakorlatilag lehetetlen a zöldhidrogénre való átállás nélkül, ami a ma elterjedt kőolaj, földgáz, szén, vagyis a fosszilis energiahordozók kiváltását jelenti hosszú távon.

A hidrogén a Földön és az univerzumban legnagyobb mennyiségben, mintegy 75%-ban előforduló színtelen, szagtalan elem. Természetes formában tehát szinte végtelen mennyiségben rendelkezésre áll. A kihívást az jelenti, hogy közvetlenül nem hozzáférhető, hanem más anyagokból kell kinyerni. Az ipar ma is nagy mennyiségű hidrogént használ fel, ez azonban még nem egyenlő a környezetvédelemmel. Szürke, barna, kék, piros, fehér és zöldhidrogénről is beszélhetünk attól függően, hogy milyen alapanyagból és mennyire környezetbarát technológiával nyerik ki. Klímavédelmi szempontból a zöldhidrogén felhasználása a cél, hiszen itt szinte korlátlan mennyiségben rendelkezésre álló alapanyagot, konkrétan vizet, és megújuló forrásokból származó villamosenergiát használnak fel a hidrogén előállításához.

Az elektromos járművek akkumulátoraihoz képest a hidrogén tartállyal és üzemanyagcellával együtt mért tömege lényegesen kedvezőbb, így a hidrogénhajtású járművek hatótávja jóval nagyobb lehet és sokkal gyorsabb „tankolást” tesznek lehetővé az elektromos töltéshez képest – emelte ki Széles Botond, rendszerfejlesztő mérnök. A hidrogén üzemanyag térnyerése a nagy tömegű közúti, vasúti és vízi teherszállításban, valamint a közösségi közlekedésben szinte borítékolható.

Ha csak a közlekedést nézzük, a hidrogén úttörőjének Japánt tekinthetjük, ahol már most 160 hidrogén-üzemanyagtöltő állomás működik. Az Európai Unióban nagyságrendileg ugyanennyi működik, ebből 90 Németországban üzemel. A közeljövőben további 2800 új hidrogén-töltőállomás nyitását tervezik világszerte.

Az olyan megújuló források, mint a nap- vagy a szélenergia, előnyösek a klímavédelem szempontjából, mégis a megújuló telepített névleges kapacitásoknak jelenleg csak 13%-a hasznosul az év folyamán. Ugyanis nem pont akkor és nem pont ott süt a nap vagy fúj a szél, ahol az energiára szükség lenne, a megtermelt elektromosság nagy mennyiségű tárolása pedig jelenleg technológiailag nem megoldott.

A jövőben erre adhat választ a vízbontásra épülő zöldhidrogén-elektrolizálók működése. Ezek a hidrogénfejlesztők ugyanis, amikor megújuló forrásokból többlet elektromosság termelődik, vízbontásra felhasználva (elektrolízissel) hidrogént termelnek és tárolnak. Majd amikor nagyobb lesz az elektromos igény, mint amennyi az aktuális áramtermelés, akkor a felhalmozott hidrogént üzemanyagcellával (fordított elektrolízissel) villamosenergiává alakítják és visszaadják az elektromos hálózatnak – éjszakától és nappaltól, téltől és nyártól függetlenül.

A világon jelenleg évi 90 millió tonna hidrogént állítanak elő, a gazdaság hidrogénigénye pedig 2030-ig akár a duplájára növekedhet. A megújuló energiaforrásokra épülő hidrogénelőállítás aránya egyelőre csekély, a zöldhidrogén világhódító útjának még az elején tart, de a cél világos, és számos innováció fejlesztése zajlik a területen.

A Boschnál a zöldhidrogén-technológiai fejlesztések előrehaladott állapotban vannak. A vállalat jelen van a teljes hidrogénértéklánc fejlesztésében, az előállítástól a tároláson át a felhasználásig. Elemzéseik szerint a szállítási költségek csökkentése és az energiabiztonság miatt is a decentralizált hidrogén-előállításé a jövő. A végső cél, hogy minél nagyobb mennyiségű hidrogén minél kisebb ökológiai lábnyom mellett kerüljön előállításra és felhasználásra.

A hidrogént vízből előállítani egyelőre még drágább, mint például földgázból kinyerni. Azonban míg pár éve a költségkülönbség közel négyszeres volt a két eljárás között, mára már csak kétszeres a szorzó – mutatott rá Bohner Zsolt, a Messer Hungarogáz ügyvezetője. A tömegtermelés felfutásával a költségcsökkenés várhatóan tovább folytatódik, és a zöldhidrogén fokozatosan kiválthatja a fosszilis forrásokat. Először az iparban és a közlekedésben terjedhet el, majd a villamosenergia-hálózatokhoz kapcsolódva teret nyithat a megújuló nap-, szél- és vízenergia tömeges térnyerésének.

(képek forrása: boschmediaservice.hu)