A hidrogén biztosíthatja, hogy 2050-ig teljesen olaj nélkül éljünk - Business Insider
A hidrogénforradalom biztosíthatja, hogy 2050-ig teljesen olaj nélkül éljünk
Az éghajlatváltozás megállítása és az ezzel járó energia-átmenet a szövetségi kormány fő célja. Ebben fontos szerepet kell játszania a hidrogénnek. A Gazdasági Minisztérium Peter Altmaier szövetségi gazdasági miniszter (CDU) körüli „Nemzeti hidrogénstratégiáról” szóló tervezetében azt mondják, hogy a szén-dioxid-mentes hidrogén „központi szerepet” játszik az energiaátmenetben.
Javítani kell a hidrogén termelésének és felhasználásának keretfeltételeit, ki kell alakítani a szükséges ellátási struktúrákat, valamint elő kell mozdítani a kutatásokat és az innovációkat.
Ez a vélemény EU-szinten is. Az EU Bizottságának alelnöke, Frans Timmermans nemrégiben azt mondta a “Handelsblatt” -nak, hogy Európa hidrogénalapú gazdasággal vezető világelsővé válhat.
Ez a járművek hidrogén-alapú meghajtásairól is szól, de nem csak ezekről a kérdésekről.
Hidrogén: A mobilitás fontos, de nem az egyetlen terület
"Mobilitás esetén először hidrogénnel oldható meg." - mondja Detlef Stolten, a Jülich Kutatóközpont Elektrokémiai Folyamatmérnöki Intézetének vezetője a Business Insidernek. Az üzemanyagcella már versenyképes hajtóereje a belső égésű motorokhoz képest. Adók, illetékek és pótdíjak előtt egy kilowattóra hidrogén ára jelenleg két cent, a Stolten szerint.
A benzin és a dízel esetében nyolc cent/kilowattóra. "Mivel a hidrogén kerék-hatékonysága körülbelül kétszer olyan magas, mint a dízel és a benziné, az összehasonlító érték még 16 cent is" - mondja Stolten. A kritikusok azonban súlyos veszteségekre utalnak a jelenlegi hidrogén-ellátási láncban.
Maximilian Fichtner, az Ulmi Egyetem szilárdtest-kémiai professzora novemberben a Wirtschaftswoche-nak elmondta, hogy a hidrogén létrehozásakor már 40 százalékos hatékonyság veszett el. „Ezt követően a hidrogént nagyon erősen össze kell préselni a szállításhoz, és az energia további 20 százaléka elvész, amelyet vezetéshez kíván felhasználni. A benzinkútnál elveszíti az energia további 30-50 százalékát. "- mondja Fichtner a beszélgetésben.
Stolten szerint valójában még mindig vannak veszteségek az ellátási láncban. "A jelenlegi terjesztéshez azonban olyan infrastruktúrát használnak, amelyet a közeljövőben jobb modellek váltanak fel" - mondja.
Ma a hidrogént dízel teherautókkal préselik és juttatják el az üzemanyagtöltő állomásokhoz, ami hatással van az irodai energiaháztartásra. A jövőben a hidrogént például csővezetékekkel lehet szállítani, ami azt jelenti, hogy alig kell veszteségeket szenvedni.
Hidrogén: a jövőben csökkenniük kell a költségeknek
"A termelés és a szállítás során a hatékonyság csökkenése csökken és a költségek csökkennek" - mondja Stolten. A Hidrogéntanács erre nemrégiben rámutatott egy tanulmányában. Ennek megfelelően számos alkalmazás költségei várhatóan akár 50 százalékkal csökkennek 2030-ig.
A vita kissé úgy tűnik, mint az elektromos autókról. E járművek hatótávolsága továbbra is viszonylag alacsony, a töltési infrastruktúra gyenge, és egyetlen autó költsége magas. De az elkövetkező években itt sok minden történik. Az e-autók meglévő infrastruktúrájának bővítése mellett új fejlesztések történnek a hidrogénellátás terén is.
Mindenesetre mindkét meghajtóra - akkumulátorra és hidrogénre - szükség van ahhoz, hogy a jövő mobilitása klímasemleges legyen - a jármű méretétől és a szükséges hatótávolságtól függően. "Akkumulátoros autó vezetése akár 250 kilométeren keresztül is értelmes" - magyarázza Ludwig Jörissen, a Baden-Württembergi Napenergia és Hidrogénkutatás Központjának (ZSW) a Business Insider-nek adott interjújában. "Hosszabb vagy teherautókkal és buszokkal történő utazások ésszerűbbek lesznek a jövőben üzemanyagcellával" - mondja.
Ennek oka a nagy teherbírású akkumulátorok nagy súlya. Minden további tartományt nagyobb súllyal fizetnének, ami ismét lerövidíti a tartományt. "A hidrogén ésszerű felhasználásának alapja, hogy megújuló energiákból nyerhető felesleges villamos energiából" - hangsúlyozza Detlef Stolten. A hidrogén 90 százaléka továbbra is földgázból származik.
Ennek a jövőben meg kell változnia. Nem csak a mobilitási szektorról van szó, hanem az ipari fogyasztásról is. Az éghajlat-semleges gazdaság 2050-re és az ipari értékteremtés csökkenése csak akkor sikerül, ha az ipar már nem használ fosszilis tüzelőanyagokat. Az első vállalatok már ambiciózus célokat tűztek ki maguk elé: Tíz év múlva a Thyssenkrupp acélcsoport többé nem szenet, hanem zöld hidrogént használ fel nagyolvasztóinak felgyújtására. A Salzgitter és osztrák versenytársa, a Voestalpine is ezt szeretné megtenni.
A hidrogén tárolása fontos a nyugodt időszakokban
A mobilitás és az ipar mellett a háztartások jelentik a fogyasztás harmadik fő pontját. A hidrogén azonban valószínűleg csak viszonylag kis szerepet játszik ott - mondja Stolten. "Már léteznek alternatívák a fotovoltaikus elemekkel, a geotermikus energiával vagy a hőszivattyúkkal" - magyarázza. "Minden területen rendkívül fontos, hogy a hidrogénoldat ne legyen drágább, mint a meglévő technológia." Itt fontos szerepet játszik a megújuló energiákból származó felesleges villamos energia felhasználása.
Egy másik fontos szempont a zöld hidrogén tárolásának lehetősége. Mint Detlef Stolten mondja, például a föld alatti sóbarlangok alkalmasak nagy mennyiségű hidrogén tárolására. Ez különösen fontos, mivel a megújuló energia szezonálisan ingadozik. „Ha a szükségesnél több napenergia van a nyári hónapokban, akkor a téli hónapokban viszonylag kevés. A szélenergia esetében ez fordítva van ”- mondja Ludwig Jörissen.
Ezért fontos, hogy képes legyen tárolni a felesleges energiát. "Most már tudjuk, hogy alkalmanként van egy vagy néhány nap, amikor megújuló energiával kevés áram termelődik" - magyarázza Detlef Stolten. - Vannak azonban olyan szünetek is, amelyek hosszabb ideig tartanak. Ezért hozzávetőlegesen két hétig kell hozzáférnie az áramfogyasztáshoz. "
Stolten szerint 12 millió tonna hidrogénre lenne szükség a fosszilis üzemanyagokról teljesen lemondó gazdaság igényeinek kielégítéséhez. A Forschungszentrum Jülich tanulmánya szerint Németországban ennek a fele megújuló energiaforrásokból származó felesleges villamos energiából származhat.
Hidrogén: Import nélkül nem működik
A másik felét be kell importálni - mondja Stolten. Erre alkalmasak a szeles országok, mint Izland, Észak-Írország vagy Norvégia, valamint a napos országok, mint Szaúd-Arábia, Omán vagy Chile. Léteznének üzemek kizárólag hidrogéntermelésre. A rendszeres napsütés és a rendszeres szél ezekben az állapotokban lehetővé teszi a megtermelt energia pontosabb előrejelzését.
A japán Kawasaki vállalat nemrégiben bemutatott egy dízel-elektromos tartálykocsit hidrogén szállítására. Japán a hidrogénre is támaszkodik, de szintén nem képes egyedül előállítani a szükséges mennyiséget, ezért importál. Ez a stratégia azonban nem különösebben fenntartható, mivel az import Ausztráliából származik, amely a szén felhasználásával állítja elő a hidrogént.
Ehelyett Európa nagymértékben a megújuló forrásokból származó energiára kíván támaszkodni. Ugyanakkor a költségeknek továbbra is csökkenniük kell. Detlef Stolten ebben bízik. Ha a Hidrogéntanács 2030-ig 50 százalékos árcsökkenésre számít, az árak ezt követően is folytatódhatnak, várhatóan.
"A hidrogén új olajzá válhat"
Ugyanakkor Stolten és Ludwig Jörissen a ZSW-ből egyaránt hangsúlyozza, hogy 2050-re klimatsemleges Németország lehetséges, de még mindig sok munkára lesz szükség. "Az alapok a helyükön vannak" - hangsúlyozza Stolten. "A kutatás és a fejlesztés között azonban nagy különbségek vannak."
Jelentés: A kutatás után speciális gépeket kell kifejleszteni, amelyekből legalább két generáció lesz, mire elkészül a végtermék. Ezeknek a kifejlesztett gépeknek 2050-re el kell érniük a piaci áttörést - még akkor is, ha a 30 év kezdetben hosszú időnek tűnik, a fejlesztés időbe telik.
"Attól függ, milyen lehetőségek jönnek létre és mennyi pénzt fektetnek be" - mondja Ludwig Jörissen. „Végül is az ilyen rendszerek nem esnek le az égből.” De a cél elérhető. "A hidrogén lehet az új olaj" - mondja Jörissen, megerősítve Anja Karliczek kutatási minisztert (CDU). De azt is hozzáteszi: "A hidrogén használatának gondolata nem új keletű. Ehelyett sok tudás az 1980-as és 1990-es évekig nyúlik vissza. Most következnie kell a cselekvésnek. "