Υδρογόνο: Προοπτικές στο Νέο Τοπίο της Απανθρακοποίησης

Υδρογόνο: Προοπτικές στο Νέο Τοπίο της Απανθρακοποίησης
Της Μάχης Τράτσα
Πεμ, 31 Δεκεμβρίου 2020 - 08:10

Πολύς λόγος γίνεται τελευταία για το υδρογόνο. Από τη ΔΕΠΑ, τον ΔΕΣΦΑ, τα ΕΛΠΕ, τη ΔΕΗ, τη Solaris έως και την πολιτική ηγεσία του Υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας, οι αναφορές για επενδύσεις σε αυτό πυκνώνουν όπως και οι προοπτικές να συμμετέχει μαζί με τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) στην απανθρακοποίηση πολλών τομέων της οικονομίας

Ωστόσο, όπως αναφέρεται στην έκθεση «Τεχνολογίες Αποθήκευσης Ενέργειας: Προκλήσεις και Προοπτικές» της επιστημονικής ομάδας του The Green Tank, σήμερα μόλις το 1% του παραγόμενου υδρογόνου, παγκοσμίως, προέρχεται από ΑΠΕ, κυρίως λόγω του υψηλού κόστους παραγωγής του. H παραγωγή της υπόλοιπης ποσότητας βασίζεται σε ορυκτό αέριο και λιθάνθρακα ή λιγνίτη και επομένως συνοδεύεται από σημαντικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. 

Σαν αποτέλεσμα, η παραγωγή υδρογόνου σήμερα οδηγεί στην έκλυση 830 Mt CO2 ετησίως (70-100 Mt CO2 από την ΕΕ), δηλαδή παραπάνω από 9 φορές τις συνολικές ετήσιες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου της Ελλάδας. 

Επιπλέον, η χρήση του υδρογόνου στις μεταφορές, στα κτίρια και στην ηλεκτροπαραγωγή είναι εξαιρετικά περιορισμένη σήμερα. Ο κύριος χρήστης υδρογόνου, σύμφωνα με τους επιστημονικούς υπεύθυνους της μελέτης κ. Νίκο Μάντζαρη και κυρία Ιόλη Χριστοπούλου, είναι η βιομηχανία (διυλιστήρια, παραγωγή θερμότητας υψηλής θερμοκρασίας, παραγωγή αμμωνίας & μεθανόλης και διεργασία παραγωγής χάλυβα), χωρίς ωστόσο να μειώνεται επαρκώς το ανθρακικό αποτύπωμα των σχετικών διεργασιών, καθώς το υδρογόνο που χρησιμοποιείται σε αυτές παράγεται από ορυκτά καύσιμα. Όπως αναφέρουν, για να αποκτήσει το υδρογόνο τον καθοριστικό ρόλο που του προσδίδεται στην απανθρακοποίηση της ευρωπαϊκής οικονομίας απαιτούνται μακροπρόθεσμες πολιτικές οι οποίες θα τονώσουν τη ζήτηση σε πολλαπλές εφαρμογές ταυτόχρονα, ενώ παράλληλα θα στηρίξουν την έρευνα και ανάπτυξη, έτσι ώστε η παραγωγή πράσινου υδρογόνου να καταστεί οικονομικά ανταγωνιστική.

Οι τεχνολογίες υδρογόνου αποτελούν τις μόνες τεχνολογίες αποθήκευσης που έχουν τη δυνατότητα διοχέτευσης της αποθηκευμένης ηλεκτρικής ενέργειας σε άλλους τομείς τελικής κατανάλωσης, όπως οι μεταφορές, τα κτίρια, η παραγωγή θερμότητας στη βιομηχανία, η παραγωγή χημικών προϊόντων αλλά και η ηλεκτροπαραγωγή. Εξαιτίας αυτής ακριβώς της δυνατότητας, το υδρογόνο θεωρείται κομβικής σημασίας στην απανθρακοποίηση ολόκληρης της ευρωπαϊκής οικονομίας και την επίτευξη του κεντρικού πανευρωπαϊκού στόχου της κλιματικής ουδετερότητας ως το 2050.

Αν το υδρογόνο συνεχίσει να παράγεται κυρίως από ορυκτά καύσιμα, όπως γίνεται σήμερα, είναι αδύνατον να συνεισφέρει καθοριστικά στον στόχο της κλιματικής ουδετερότητας. Είναι προφανές ότι πρέπει να αυξηθεί η παραγωγή πράσινου υδρογόνου, δηλαδή υδρογόνου που προέρχεται από ΑΠΕ. Για τον σκοπό αυτό η Ευρωπαϊκή Επιτροπή πρότεινε μια νέα στρατηγική υδρογόνου που θέτει ως στόχο την εγκατάσταση τουλάχιστον 40 GW συστημάτων ηλεκτρόλυσης για παραγωγή τουλάχιστον 10 Mt πράσινου υδρογόνου ως το 2030. Στο όραμά της για μια κλιματική ουδέτερη Ευρώπη το 2050, η Επιτροπή εκτιμά ότι το μερίδιο του υδρογόνου στο ενεργειακό μίγμα της ΕΕ θα αυξηθεί από 2% που είναι σήμερα (325 TWh) σε περίπου 13%-14% το 2050, ενώ σε άλλα σενάρια το μερίδιο αυτό μπορεί να φτάσει ως και το 24%.

Ο ρόλος του υδρογόνου θα είναι επίσης πολύ σημαντικός και στην Ελλάδα σύμφωνα με τη Μακροχρόνια Ενεργειακή Στρατηγική για το 2050. Με βάση τα δύο σενάρια που οδηγούν τη χώρα σχεδόν στην κλιματική ουδετερότητα ως το 2050 (μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου το 2050 κατά 95% σε σχέση με το 1990), θα αποθηκεύονται σε μορφή υδρογόνου 15,7-33,1 TWh ηλεκτρικής ενέργειας, με αντίστοιχο μερίδιο 70%-78% της συνολικά αποθηκευμένης ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας, ενώ η ισχύς των συστημάτων ηλεκτρόλυσης για παραγωγή υδρογόνου θα κυμανθεί, στα δύο πιο φιλόδοξα σενάρια, από 4,3 GW έως 23,5 GW, καταλαμβάνοντας μερίδια 51%-84% της συνολικής αποθηκευτικής ισχύος της χώρας, αντίστοιχα.

«Η αύξηση της διείσδυσης των ΑΠΕ σε συνδυασμό με τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας προβλέπεται να οδηγήσει στην απανθρακοποίηση του τομέα της ηλεκτροπαραγωγής. Ωστόσο η πλήρης απανθρακοποίηση άλλων τομέων παρουσιάζει μεγαλύτερες προκλήσεις λόγω των δυσκολιών πλήρους εξηλεκτρισμού τους. Οι τεχνολογίες πράσινου υδρογόνου έχουν τη δυνατότητα να υπερκεράσουν αυτές τις δυσκολίες συνεισφέροντας καθοριστικά στην απανθρακοποίηση άλλων τομέων της οικονομίας, όπως οι μεταφορές, τα κτίρια και η βιομηχανία. Επιπλέον, οι τεχνολογίες με βάση το υδρογόνο μπορούν να έχουν σημαντικό ρόλο και στην ηλεκτροπαραγωγή, αποθηκεύοντας ηλεκτρική ενέργεια από ΑΠΕ όταν υπάρχει περίσσεια και αποδίδοντάς την στο δίκτυο όταν υπάρχει έλλειμμα», σημειώνει ο κ. Μάντζαρης. 

Το πράσινο υδρογόνο, όπως διαφαίνεται, θα μπορούσε να είναι το καύσιμο του μέλλοντος.    Η πρωτοβουλία «Green Hydrogen Catapult» που ανακοινώθηκε στις 8 Δεκεμβρίου από εταιρείες κολοσσούς -   ACWA Power, CWP Renewables,  Envision,  Iberdrola,  Ørsted,  Snam  and  Yara -  έχει ως στόχο να περιορίσει το κόστος  κάτω από τα 2 δολάρια/ κιλό, εντός της επόμενης εξαετίας, προκειμένου να στηρίξει τις βιομηχανίες κατά τη μετάβαση στην εποχή του μηδενικού άνθρακα. Η ACWA Power ήδη συνεργάζεται  με την αμερικανική εταιρεία Air Products & Chemicals για παραγωγή υδρογόνου στη Σαουδική Αραβία.