A nagy zöldhidrogén ugrás – Miért most?

Az európai energetikai szaksajtóban alig múlik el nap zöldhidrogén előállításával, tárolásával, szállításával kapcsolatos nagy horderejű bejelentés nélkül. Tavaly decemberben még meglepetést okozhatott az a spanyol-francia megállapítás, amely 2030-tól évi kétmillió tonna zöldhidrogén új, tenger alatti vezetéken (H2Med) való leszállítását rögzítette. Mostanra ez már átlagos hír lett: csak az utóbbi hónapokban több hasonló kaliberű projekt indult Európa-szerte. A magyar közönség is megismerkedhetett hidrogénautóval, hidrogénhajtású vonattal, és – amire a legbüszkébbek vagyunk – a Bükkábrányi Energiapark területére is megérkezett minden berendezés a zöldhidrogént termelő üzem véglegesítéséhez.

Mi az oka, hogy a zöldhidrogén hirtelen ekkora sláger lett az energetikában? Ennek három fő oka van.

Az egyik, hogy az Európai Unió a tagállamok gazdaságának növekvő energiaigényét a konvencionális, szénhidrogén alapú energiaforrások (leginkább a szén, de hamarosan a földgáz) fokozatos kiszorításával kívánja elérni. Mivel ehhez nincs meg a saját, belső forrása, a külső forrásoktól való függést – amilyen például az orosz gáz – igyekszik erősen kordában tartani. Ilyen környezetben minden szóba jöhető megoldásra nyitottak a szereplők, így a saját előállítású hidrogénre is, és az innovációs hatások már úgy a termelés, a tárolás, mint a felhasználás területén, óriási tempóval pörgeti fel ezt az iparágat. A másik ok, hogy a 2050-ig vállalt uniós dekarbonizációs törekvések teljesítéséhez is „jól jön” a zöldhidrogén.

A harmadik ok pedig a zöldhidrogén előállításához szükséges egyik termelési tényező árában beállt kedvező változás. Noha a vízbontás régóta ismert – általános iskolában is tanított – eljárás, a megújuló energiahordozóként azonosítható hidrogén ipari méretű, üzleti alapon is megtérülő előállításának csak most jött el az ideje. Ennek az új korszaknak a beköszöntéhez leginkább arra volt szükség, hogy az időjárásfüggő, a konzervatív energiatermelési formáktól eltérő megújuló energiás áramtermelők olyan mértékben elszaporodjanak, hogy a korábban kialakult hálózati szabályozást újra kelljen gondolni. A szén-, atom-, gáz- és olajtüzelésű erőművek szabályozási igényénél sokkal bonyolultabb elvárást támasztanak az egyre nagyobb összkapacitású napelemes és szélerőműves „áramgyárak”.  Gyorsabb, változékonyabb reakció képességéhez elengedhetetlen az energiatárolás. A rövidtávú energiatárolásnak az akkumulátoros rendszerek lettek a leginkább célravezető eszközei, a hosszú távúnak pedig a zöldhidrogén. A megfelelő méretű és struktúrájú energiatároló kapacitások kiépítése most kezdődött el szerte Európában, ami egyik oldalról óriási feladatként és felelősségként jelenik meg, míg a másik oldalról biztos és nagy üzletként.

A hidrogén azáltal válik megújuló energiaforrássá, hogy a vízbontáshoz felhasznált energia zöld. A közismert vízbontási eljárás újragondolása és fejlesztése pedig annak köszönhetően értékelődött fel igazán, hogy az elektrolízis költségeit sikerült leszorítani. A vízből gyártott hidrogén (és oxigén) üzleti szempontból egészen addig nem tűnt érdekesnek, amíg a vízbontáshoz használt energiát a hagyományos rendszerekből kellett biztosítani hozzá. A zöldhidrogén gyártás ugyanis nem perpetuum mobile – az elektrolízishez szükséges energiamennyiség sokkal több, mint amennyi a hidrogén árammá, energiává való visszaalakításakor a rendszerből jelenleg kinyerhető. A hatásfok ugyan folyamatosan javul a kutatásoknak köszönhetően, de az áttörést az jelentette, hogy az elektrolízis áramigényét kedvezőbb árfekvésű forrásokból is lehet biztosítani. Ennek ma már klasszikus formája az, ami a bükkábrányi rendszernek is a működési elve: a napelemes rendszerek áramtermelését akkor terelik át a hálózatról a hidrogéngyártásra, amikor az árampiacon olyan túltermelési helyzet áll elő, hogy az árak – akár a mínusz tartományba is – leesnek, így gyakorlatilag inkább fejtörést okoznak, semmint üzleti előnyt. Az ekkor termelt áram jól hasznosítható hidrogéngyártásra. Ráadásul ez a hálózatnak is jó, mert így a terhelési görbét tudja simítani, de az országnak is, mivel az előállított, eltárolt, és jól időzíthetően felhasználható hidrogén már saját energiaforrásként működik.