Egy kis atom idén nagyra viheti: már nem a jövő energiahordozója a … – hvg.hu

Nem kérem Kérem
Az értesítés funkció az alábbi böngészőkben érhető el:
Chrome 61+, Firefox 57+, Safari 10.1+
Valami hiba történt a feliratkozás során, az oldal frissítése után kérjük próbálja meg újra a fejlécben található csengő ikonnal.
Ha értesítéseket szeretne, kérjük engedélyezze a böngésző beállításai között, majd az oldal frissítése után kérjük próbálja meg újra a fejlécben található csengő ikonnal.
A leggyakrabban előforduló elem az univerzumban egyben remek üzemanyag is, csak az baj vele, hogy 3 dollárral drágább kilója az ideálisnál. Legalábbis a zöldnek, a hidrogén ugyanis több színben is kapható, attól függően, mennyire környezetszennyezőt szeretne az ember. Képbehozó a jövő üzemanyagáról, otthon is reprodukálható kísérlettel.
Röpke 379 ezer évvel az ősrobbanás után, ahogy a világegyetemet ebben a kezdeti szakaszban alkotó, protonokból, elektronokból és fotonokból álló forró, sűrű plazma hűlni és tágulni kezdett, az elektronok és protonok pedig elkezdtek atomokat alkotni, jött létre ennek a cikknek a főszereplője, kormányok, olajipari vállalatok, autógyártók és nemzetközi hajózási cégek nagy reménysége, a periódusos rendszer első eleme, a hidrogén. A hidrogén teszi ki az univerzumban található atomok 90 százalékat, ez a leggyakoribb elem a Földön, sőt, az emberi test közel kétharmada is hidrogénből áll, de nem ezek miatt vonz be egyre több figyelmet és befektetőt világszerte, hanem mert kiváló üzemanyag.
Annak ellenére, hogy ilyen bőségesen van jelen a hidrogén midenhol a világban, a legritkább esetben találkozhatunk vele tiszta formájában, önálló hidrogén atomként. Általában oxigénnel keveredve, vízként van jelen, vagyis a hidrogént elő kell valahonnan állítani, amihez energiára van szükség. A hidrogén tehát – ellentétben mondjuk a kőolajjal –, nem energiaforrás, hanem energiahordozó. Az önálló hidrogént aztán el lehet égetni, aminek az egyetlen mellékterméke tiszta, iható víz.
Mindebből következik, hogy ha a hidrogén előállításához használt energia zöld, akkor az egész folyamat zöld, hiszen a végtermék egy olyan üzemanyag, aminek az elégetése nem szabadít fel a globális felmelegedést felgyorsító üvegházhatású gázokat, mint amilyen például a szén-dioxid, hanem csak egy kis tiszta vizet.
A hidrogénnak van még egy fontos tulajdonsága. A fosszilis üzemanyagokról való leválás, az úgynevezett zöld átállás egyik legnagyobb buktatója, hogy nem lehet minden szektorban egyszerűen csak lecserélni a fosszilis tüzelőanyagot elektromos áramra. A nehéz- és vegyipar, a nemzetközi hajózás vagy a repülés nem tud mit kezdeni azzal, ha még több szél- és naperőművet építünk, a kohászathoz ugyanis kell a szén, a tankerhajók gazdaságosan nehéz fűtolajjal, a repülők pedig kerozinnal tudnak csak menni, még több áram ezen nem fog változtatni. A hidrogén ugyanakkor tud, ez az energiahordozó ugyanis alkalmas a felsorolt szektorokban használt fosszilis tüzelőanyagok kiváltására.
Mindez remekül hangzik, de akkor miért nem hidrogén-meghajtású repülőgépekkel utazgat Orbán Viktor Prágába? Ennek a kérdésnek a megválaszolására egy rövid kísérletet mutatunk be, amit bátran velünk csinálhat a kedves olvasó otthoni körülmények között is. Hidrogént előállítani ugyanis roppant egyszerű: kell hozzá egy pohár csapvíz, egy 9 voltos elem és egy csipet só. A pohár vízbe belehelyezzük az elemet, hozzáadjuk a sót és már láthatjuk is, ahogy az elem két végéből bugyborékol felfelé a hidrogén és az oxigén.
Ezt nevezik elektrolízisnek és pontosan az a baj vele, amiért nem csinálta utánunk odahaza a kedves olvasó. Egy 9 voltos elem ugyanis nagyjából 3 ezer forintba kerül, nyilván hülye lesz beledobni egy pohár vízbe, csak mert azt írták az újságban. A hidrogénnel mint üzemanyaggal is ez a baj: túl drága. Ahhoz, hogy széles körben elterjedjen mint a fossziliseket helyettesítő üzemanyag, nagyjából 1-2 dollárba kellene, hogy kerüljön egy kilogramm hidrogén, jelen állás szerint azonban az előállítási költsége olyan 3-4 dollár.
Legalábbis az úgynevezett zöld hidrogéné. A hidrogént ugyanis különböző kategóriákba lehet sorolni, aszerint, hogy milyen energiát használtak az előállításához (vagyis, hogy hogyan töltötték fel a fenti kísérletben használt elemet). A színskála a legkörnyezetszennyezőbb megoldástól (barna), a megújulókból előállított hidrogénig (zöld) terjed, de a kettő között is vannak említésre méltó módszerek.
Pink hidrogénnek nevezik az atomenergiával előállított hidrogént, Franciaország például, amely rengeteg atomerőművel rendelkezik, komoly lehetőséget lát ebben a módszerben. A földgáz felhasználásával kinyert hidrogénnek három formája is van: szürkének hívjuk azt, amikor a hidrogén előállításának melléktermékeként szén-dioxid kerül az atmoszférába, és kéknek amikor az így előálló szén-dioxidot földalatti tárolókba pumpálják (ezt az eljárást hívják carbon capture-nek, magyarul szén-dioxid-leválasztásnak). A türkiz valahol a zöld és a kék hidrogén között van, ilyenkor a hidrogénből és szénből álló földgázmolekulákról egy speciális eljárással leválasztják a szénatomot, az így kapott szilárd halmazállapotú szenet pedig könnyebben lehet kezelni, mint a gázformájú szén-dioxidot.
A verseny tehát azon megy, hogy ki tud a leghamarabb 1 dollár/kg körüli áron, a lehető legzöldebb formában, nagy mennyiségű hidrogént előállítani. Annak ellenére, hogy a technológia még nem tart ott, hogy a zöld hidrogén környezetkímélő és gazdaságos is legyen, sokan nem vártak tovább az átállással. A világ egyik legnagyobb autógyártója, a Toyota 2014 óta gyártja a Mirait, az első hidrogénmeghajtású járművét, az Airbus pedig 2035-re tervezi kifejleszteni a ZEROe-t, a világ első nulla károsanyag-kibocsátású kereskedelmi repülőgépét, ami a tervek szerint szintén hidrogénnel megy majd. A svéd SSAB acélgyártó 2030-ig tervezi nagyjából teljesen megszüntetni a szén-dioxid kibocsátását, fosszilis energiaforrásoktól mentes hidrogénra támaszkodva.
Az SSAB egyedül felel a svédországi szén-dioxid kibocsátás 10 százalékáért, vagyis az ő átállásuk hidrogénra nem lenne kis szó. Ráadásul kézzelfogható precedenst teremtene egy rendkívül szennyező iparban, ahol a zöld átállás korábban elképzelhetetlennek tűnt. Az acélgyártáshoz vasra van szükség, amit vasércből lehet kinyerni. A vasérc vas plusz oxigén, az oxigén eltávolítását pedig rendszerint szén hozzáadásával oldják meg, ami az oxigénnel együtt szén-dioxidot alkot, ami viszont környezetszennyező. A szenet viszont lehet (zöld) hidrogénnel helyettesíteni, ami az oxigénhez kapcsolódva vizet alkot, abból meg még nem volt baj.
Tavaly októberben állapodtak meg Franciaország, Spanyolország és Portugália vezetői egy Barcelonát Marseille-jel összekötő gázvezeték építéséről, amely biztosítja majd, kezdetben a földgáz, később pedig a zöld hidrogén exportját az Ibériai-félszigetről Franciaországba és tovább. A zöld hidrogén előállítását célzó projektek egyre több támogatást kapnak szerte a világban, Kínától kezdve, Indián keresztül Európáig. Ahogy Daryl Wilson, a Hidrogén Tanács, egy iparági szervezet munkatársa az Economistnak fogalmazott: “Európa számos projekttel volt terhes, de 2023-ban végre meg fogja szülni”.
Ezt a szülést az orosz-ukrán háború alaposan felgyorsította. A szintén az Economistnak nyilatkozó Bernd Heid, a McKinsey tanácsadó cégtől arra számít, hogy az a szabályozási bizonytalanság, amely számos ilyen projektet hátráltatott, idén megszűnik. Ursula von der Leyen, az Európai Bizottság elnöke szeptemberi, az EU évét értékelő beszédében arra tett ígéretet, hogy 2023-ban hidrogénbankot nyit az EU, ami önmagában egy 3 milliárd eurós befektetést jelent. A cél, hogy állandó keresletet biztosítsanak a hidrogénnak a bankon keresztül, EU-s forrásból. Németország pedig nemrég jelentette be, hogy ezernyolcszáz kilométernyi hidrogénvezeték-hálózattal fejlesztené energetikai rendszerét.
Ugyanakkor, ami igazán kilövi majd a hidrogént a sztratoszférába, az az Egyesült Államokban a szektorra borított elképesztő mennyiségű állami pénz. Az úgynevezett Inflation Reduction Act – a név ne tévesszen meg senkit, a törvény nem az infláció csökkentéséről, hanem a klímaváltozás elleni lépések finanszírozásáról szól – egy egészen hihetetlen, 3 dollár/kg támogatást kínál a zöld hidrogént előállító iparági szereplőknek. Számos zöldhidrogén-termelő, amely jelenleg nem tud versenyezni a hidrogén szennyezettebb formáival (ezeknek az ára általában 2 dollár/kg körül mozog), hirtelen 1 dollár/kg alatti költségekkel számolhat majd. A fentebb már idézett McKinsey-s tanácsadó szerint 2030-ra a teljes beruházási összeg elérheti a 100 milliárd dollárt, amivel az Egyesült Államok várhatóan teljesen elszipkázza Európából a zöld hidrogénnel foglalkozó projekteket.
A dekarbonizálást, vagy zöld átállást két fázisra lehet bontani. Rövid távon minden bizonnyal a zöld forrásból származó elektromos áramé lesz a főszerep, ami a legtöbb szektorban képes lesz kiváltani a fosszilis energiahordozókat. Hosszú távon ugyanakkor szükség lesz olyan megoldásokra is, amelyek képesek betömni a zöld áram által hagyott lyukakat.
A hidrogén 13,8 milliárd évet várt rá, de könnyen lehet, hogy 2023 végre az ő éve lesz.
 
Nyitóképünkön egy technikus dolgozik a Great Wall Motor hidrogénenergia-technológiai központjában Baodingban, az észak-kínai Hebei tartományban, 2021. július 15-én. Képünk illusztráció. Fotó: AFP / Xinhua / Zhu Xudong
Rendelje meg a HVG hetilapot papíron vagy digitálisan, és olvasson minket bárhol, bármikor!
Az alábbi írás Az én hetem-sorozatunk különkiadása, melyben szokásunktól eltérően nem mi adtunk kulcsszavakat, hanem Lackfi János…
Az idei évet legjelentősebben befolyásoló tényező, hogy vajon meddig tart még az ukrajnai háború. Ennek árnyékában Csehországban elnököt…
További friss állások ›
Szokott Netflixet nézni az iPhone-ját a tévére kötve? Akkor ennek a hírnek nem fog örülni
A rendőrség nem találta meg a Mediaworks meghekkelőit
Verbális és pszichológiai bántalmazást tapasztalt az Amnesty International Magyarország öt korábbi munkatársa
A Kínai Kommunista Párt új igazgatójának kinevezéséhez gratulált Szijjártó Péter
Miért dőlnek sorra a melegrekordok télen?

forrás