Πράσινο υδρογόνο: προμηθευτής ενέργειας του μέλλοντος;

Πράσινο υδρογόνο: προμηθευτής ενέργειας του μέλλοντος;

στο «πράσινο» υδρογόνο
Μια ευρέως διαδεδομένη υπόθεση είναι ότι το υδρογόνο έχει τη δυνατότητα να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην παροχή ανανεώσιμης ενέργειας στο μέλλον. Ο όρος «πράσινο υδρογόνο» αναφέρεται στο υδρογόνο που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας χρησιμοποιώντας ηλεκτρόλυση (μια διαδικασία που διασπά το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο). Αυτή η μέθοδος θεωρείται πράσινη γιατί δεν εκπέμπονται επιβλαβή αέρια θερμοκηπίου κατά την παραγωγή της.

Τι είναι το πράσινο υδρογόνο;

Ορισμός και παραγωγή

Τα χρώματα του υδρογόνου – γκρι, μπλε ή πράσινο – δείχνουν το διοξείδιο του άνθρακα που εκπέμπεται κατά την παραγωγή του. Το πράσινο υδρογόνο παράγεται αποκλειστικά από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, συνήθως αιολική ή ηλιακή ενέργεια. Ο καθοριστικός παράγοντας στην παραγωγή είναι η ηλεκτρόλυση του νερού, δηλαδή η διάσπαση του νερού (H2O) στα συστατικά του υδρογόνο (H2) και οξυγόνο (O2).

Αντίθετα, υπάρχει γκρι ή μπλε υδρογόνο. Η παραγωγή γκρίζου υδρογόνου παράγει υψηλές ποσότητες CO2 επειδή λαμβάνεται κυρίως από ορυκτά καύσιμα όπως το φυσικό αέριο. Το μπλε υδρογόνο παράγεται επίσης από φυσικό αέριο, αλλά το CO2 που προκύπτει δεσμεύεται και αποθηκεύεται (Carbon Capture and Storage, CCS), μειώνοντας τις επιπτώσεις του στο περιβάλλον.

Εφαρμογές πράσινου υδρογόνου

Το πράσινο υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με πολλούς τρόπους: στη βιομηχανία, ως καύσιμο στον τομέα των μεταφορών ή για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας σε κτίρια. Στη βιομηχανία, το πράσινο υδρογόνο μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα, για παράδειγμα στην παραγωγή χάλυβα. Στον τομέα των μεταφορών, οι κυψέλες καυσίμου που χρησιμοποιούν υδρογόνο μπορούν να τροφοδοτήσουν ηλεκτρικά αυτοκίνητα, ειδικά σε περιοχές όπου η χρήση μπαταριών είναι δύσκολη, όπως οι μεταφορές βαρέως τύπου ή τα αεροσκάφη. Στον κτιριακό τομέα, το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την υποστήριξη αντλιών θερμότητας ή να χρησιμοποιηθεί μέσω καύσης για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.

Δυνατότητα πράσινου υδρογόνου

Τα οφέλη του πράσινου υδρογόνου είναι πολλά και συμβαδίζουν με τους παγκόσμιους στόχους για τη μείωση των εκπομπών και την προώθηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Αποθήκευση και μεταφορά ενέργειας

Το πράσινο υδρογόνο μπορεί να χρησιμεύσει ως μορφή αποθήκευσης ενέργειας και ως μέσο μετάδοσης ενέργειας, το οποίο είναι ευεργετικό σε περιόδους υψηλής παραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Όταν παράγεται περισσότερη ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές από ό,τι χρειάζεται (για παράδειγμα τις μέρες με άνεμο), αυτή η περίσσεια ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση αποτελεσματικής ηλεκτρόλυσης. Το παραγόμενο υδρογόνο μπορεί να αποθηκευτεί και να χρησιμοποιηθεί σε μεταγενέστερη ημερομηνία, όταν η ζήτηση για ενέργεια είναι μεγαλύτερη από την παραγωγή.

Μείωση των εκπομπών CO2

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα του πράσινου υδρογόνου είναι η πιθανή του ικανότητα να μειώνει τις εκπομπές CO2. Δεδομένου ότι η ηλεκτρόλυση για παραγωγή πραγματοποιείται αποκλειστικά με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, δεν παράγονται επιβλαβείς εκπομπές CO2. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στη βαριά βιομηχανία και στον τομέα των μεταφορών, καθώς αυτές οι περιοχές εξαρτώνται σήμερα σε μεγάλο βαθμό από ορυκτά καύσιμα.

Οι προκλήσεις του πράσινου υδρογόνου

Αν και οι δυνατότητες του πράσινου υδρογόνου αναγνωρίζονται σε μεγάλο βαθμό, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν.

Υψηλό κόστος και οικονομική απόδοση

Το πράσινο υδρογόνο είναι επί του παρόντος πιο ακριβό από το γκρι ή μπλε υδρογόνο. Αυτό οφείλεται κυρίως στις υψηλές ενεργειακές απαιτήσεις και στο υψηλό κόστος επένδυσης για τα συστήματα ηλεκτρόλυσης. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί περαιτέρω και να τελειοποιηθεί η τεχνολογία ηλεκτρόλυσης προκειμένου να εντοπιστούν μέτρα που αυξάνουν την απόδοση.

Προκλήσεις υποδομής

Οι προκλήσεις των υποδομών αποτελούν επίσης σημαντικό εμπόδιο. Για να είναι δυνατή η χρήση πράσινου υδρογόνου σε μεγάλη κλίμακα, πρέπει να αναπτυχθούν και να επεκταθούν κατάλληλες επιλογές μεταφοράς και αποθήκευσης. Επί του παρόντος, η υποδομή έχει σχεδιαστεί ως επί το πλείστον για φυσικό αέριο και ως εκ τούτου πρέπει να προσαρμοστεί τεχνικά.

Σύναψη

Το πράσινο υδρογόνο είναι ένα συναρπαστικό πεδίο στην ενεργειακή βιομηχανία που έχει μεγάλες δυνατότητες, αλλά αντιμετωπίζει και πολλές προκλήσεις. Ενώ το πράσινο υδρογόνο αντιπροσωπεύει μια πολλά υποσχόμενη λύση για τη μείωση των εκπομπών CO2 σε βιομηχανικούς τομείς που διαφορετικά είναι δύσκολο να απανθρακοποιηθούν, όπως η χαλυβουργία ή η χημική βιομηχανία, το υψηλό κόστος, οι τεχνολογικές προκλήσεις και οι προκλήσεις υποδομής εξακολουθούν να είναι εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν. Το πράσινο υδρογόνο, ενώ θεωρείται επί του παρόντος ως συμπλήρωμα της ανανεώσιμης ενέργειας, θα μπορούσε να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στο μέλλον στην επίτευξη των κλιματικών στόχων που στοχεύουν στον περιορισμό της υπερθέρμανσης του πλανήτη.