Az elmúlt években Elon Musktól Ursula von der Leyenig számos nagynevű személyiség beszélt arról, hogy a hidrogén milyen szerepet játszhat – vagy nem játszhat – a bolygó fenntarthatóbb jövő felé való elmozdulásában. És bár a legnagyobb felhajtás a zöld hidrogén körül van, az atomenergiával előállított rózsaszín hidrogénnek is hatalmas szerepe lehet a jövőben.
Miközben a hidrogénről és annak fontosságáról, mint az alacsony szén-dioxid-kibocsátású jövő biztosításának eszközéről sok szó esik, a hidrogén legnagyobb részének előállítása még mindig fosszilis tüzelőanyagokon alapul.
A Nemzetközi Energiaügynökség tavaly szeptemberi jelentése szerint a 2021-es alacsony kibocsátású hidrogéntermelés a globális hidrogéntermelés kevesebb mint 1%-át tette ki. Ezért ha az energiaátállásban bármilyen szerepre akar törni, akkor a hidrogéntermelésnek nagymértékben meg kell változnia.
“Az első dolog, amit el kell mondani, hogy a hidrogén nem igazán létezik a természetben, ezért elő kell állítani” – mondta Rachael Rothman, a Sheffieldi Egyetem Grantham Centre for Sustainable Futures társigazgatója a CNBC-nek.
“Rengeteg potenciál rejlik benne, hogy segítse a szén-dioxid-mentesítést a jövőben, de elsősorban alacsony szén-dioxid-kibocsátású előállítási módokat kell találnunk” – mondta, hozzátéve, hogy a különböző előállítási módszereket “különböző színekkel jelölték“.
“A hidrogénünk mintegy 95%-a ma a metán gőzzel történő átalakításából származik, és nagy a kapcsolódó szén-dioxid-kibocsátás. Ezt nevezzük szürke hidrogénnek” – részletezte Rothman.
Egy ilyen módszer dominanciája egyértelműen ellentétes a nettó nullás célokkal. Ennek eredményeképpen a hidrogén forrásainak, rendszereinek és színeinek egész sorát terjesztik most elő alternatívaként.
Ezek közé tartozik a zöld hidrogén, amely a megújuló energiaforrások és az elektrolízis segítségével előállított hidrogénre utal, amikor elektromos áram a vizet oxigénre és hidrogénre bontja.
A kék hidrogén ezzel szemben a földgáz – egy fosszilis tüzelőanyag – felhasználására, valamint a szén-dioxid-leválasztás hasznosítására és tárolására utal. A kék hidrogénnek a társadalom szén-dioxid-mentesítésében játszott szerepe körül feszült vita alakult ki.
Rózsaszín lehetőség
A kék és a zöld mellett egy másik szín is van, amely a figyelmet magára vonzza, mégpedig a rózsaszín. A zöld hidrogénhez hasonlóan a folyamat elektrolízist foglal magában, de van egy lényeges különbség: a rózsaszín hidrogén előállításához atomenergiát használnak.
“Ha felbontjuk a vizet, hidrogént és oxigént kapunk. De a víz felbontása energiát igényel, így a rózsaszín hidrogén lényege, hogy a vizet nukleáris energiával osztjuk meg” – mondta Rothman.
Ez azt jelenti, hogy “az egész rendszer alacsony szén-dioxid-kibocsátású, mert a vízben nincs szén, és az energiaforrás is nagyon alacsony szén-dioxid-kibocsátású, mert nukleáris“.
Az elektrolízis mellett Rothman megjegyezte, hogy a nukleáris energiát egy úgynevezett termokémiai ciklusban is fel lehetne használni. Ez – magyarázta – nagyon magas hőmérsékletet használ fel a víz oxigénre és hidrogénre való felbontásához.
A rózsaszín hidrogénnek már van is néhány jelentős támogatója. Ezek közé tartozik az EDF Energy, amely felvetette a hidrogén előállításának ötletét a Sizewell C-ben, az Egyesült Királyságba tervezett 3,2 gigawattos atomerőműben.
“A Sizewell C-nél megvizsgáljuk, hogyan tudnánk hidrogént előállítani és felhasználni többféle módon. Először is, segíthet csökkenteni a kibocsátást az erőmű építése során” – olvasható a cég honlapján.
“Másodszor, amint a Sizewell C üzembe áll, reméljük, hogy az általa termelt hő egy részét (a villamos energia mellett) a hidrogén hatékonyabb előállítására is felhasználhatjuk” – teszi hozzá a közlemény.
Az EDF Energy – amely a multinacionális EDF csoport része – a CNBC-hez eljuttatott közleményében azt írta: “Az atomenergiából előállított hidrogén jelentős szerepet játszhat az energetikai átállásban“.
A vállalat azt is elismerte, hogy az ágazat és annak fejlődése előtt kihívások állnak.
“A hidrogén jelenleg viszonylag drága üzemanyag, ezért az alacsony szén-dioxid-kibocsátású elektrolitikus hidrogén esetében – akár megújuló, akár nukleáris energiából állítják elő – a legfontosabb kihívás az előállítási költségek csökkentése” – tették hozzá.
Ehhez “olyan támogató politikákra van szükség, amelyek ösztönzik a korai hidrogéngyártási projektekbe történő beruházásokat, és arra ösztönzik a felhasználókat, hogy a fosszilis tüzelőanyagokról alacsony szén-dioxid-kibocsátású hidrogénre térjenek át” – írták.
Bár az atomenergia a hidrogéngyártásban és a tágabb értelemben vett energetikai átállásban játszott szerepe izgalmas – a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint például az atomenergia “jelentős mértékben hozzájárulhat az energiaszektor szén-dioxid-mentesítéséhez” -, magától értetődik, hogy nem mindenki kedveli.
A kritikusok között van a Greenpeace is. “Az atomenergiát az energiaproblémáink megoldásának hirdetik, de a valóságban bonyolult és rendkívül drága az előállítása. Emellett hatalmas mennyiségű veszélyes hulladékot is termel” – állítja a környezetvédelmi szervezet.
Sokszínű jövő?
A CNBC-nek adott interjúja során a Sheffieldi Egyetem munkatársa, Rothman beszélt a nagyobb összefüggésekről és a hidrogén különböző típusainak lehetséges szerepeiről is. Eljöhet-e valaha az az idő, amikor a kék és szürke hidrogén mennyisége nullára csökken?
“Attól függ, hogy milyen hosszú időtávot tekintünk” – mondta, hozzátéve, hogy “egy ideális világban végül nagyon alacsonyra fog csökkenni a használatuk“.
“Végső soron ideális esetben meg kell szabadulnunk az összes szürke hidrogéntől, mert a szürke hidrogénnek nagy a szénlábnyoma” – mondta Rothman.
“Ahogy javítjuk a szén-dioxid-leválasztást és -tárolást, lehet, hogy lesz hely a kék hidrogén számára, de ezt még ki kell értékelni” – tette hozzá.
“A rózsaszínnek és a zöldnek kell teret adni, mert ezeket lehet előállítani valóban alacsony szén-dioxid-kibocsátás mellett” – emelte ki.
Fiona Rayment, az Egyesült Királyság Nemzeti Nukleáris Laboratóriumának vezető kutatója – amely az EDF Energy-hez hasonlóan tagja a Hydrogen UK szakmai szövetségnek – hangsúlyozta annak fontosságát, hogy az elkövetkező években többféle lehetőség álljon rendelkezésre.
“Nem szabad alábecsülni a nettó nullához kapcsolódó kihívást; a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőségünk kiváltásához az alacsony szén-dioxid-kibocsátású hidrogéntermelés minden forrását fel kell használnunk” – mondta a CNBC-nek.
Miközben sok szó esett arról, hogy színekkel kellene megkülönböztetni a hidrogén előállításának különböző módszereit, élénk vita folyik arról is, hogy egyáltalán szükség van-e ilyen osztályozási rendszerre.
“Amit mi akarunk, az az alacsony szén-dioxid-kibocsátású hidrogén. És tudom, hogy a különböző színekkel kapcsolatban nagy a zűrzavar. De végső soron az alacsony szén-dioxid-kibocsátású rész a fontos, és mind a rózsaszín, mind a zöld szín megfelel ennek” – mondta Rothman.
