Γιατί η Ελλάδα πρέπει να αδράξει την ευκαιρία στο υδρογόνο

Tο υδρογόνο έχει τα κατάλληλα στοιχεία για να γίνει ένας σημαντικός ενεργειακός φορέας της παγκόσμιας ενεργειακής μετάβασης. Ο κύριος λόγος είναι η μοριακή του φύση, η οποία το καθιστά είτε υπό καθαρή μορφή, είτε υπό μορφή ένωσης (π.χ. αμμωνία, μεθανόλη), ένα ενεργειακό προϊόν (commodity) που μπορεί να αποτελέσει έναν «ελβετικό σουγιά» της ενεργειακής μετάβασης. Δηλαδή μπορεί να καλύψει αυτούς τους τομείς όπου τo ηλεκτρόνιo δεν μπορεί να αποτελέσει τη λύση. Ακόμα κι αν το δούμε, μετά τον πόλεμο στην Ουκρανία, υπό το πρίσμα της ενεργειακής ασφάλειας, το υδρογόνο μπορεί να γίνει μια αξιόπιστη και ασφαλής παροχή ενέργειας/θερμότητας ανά πάσα στιγμή, νύχτα ή μέρα, χειμώνα ή καλοκαίρι με κόστος που θα γίνεται με την πάροδο του χρόνου ολοένα και πιο ανταγωνιστικό. 

Για να συμβεί αυτό όμως, οι ηγέτες των κυβερνήσεων, των επιχειρήσεων αλλά και άλλων τομέων της κοινωνίας θα πρέπει να επικεντρωθούν στην επιτυχή ανάπτυξη μιας ενοποιημένης παγκόσμιας οικονομίας υδρογόνου με μια σταδιακή αλλά συμμετρική ανάπτυξη ολόκληρης της αλυσίδας αξίας. Πρέπει όλοι οι εμπλεκόμενοι φορείς να είναι σε θέση να εντοπίσουν από τώρα πιθανές «παιδικές ασθένειες» που θα προκύψουν από αυτό το νέο ενεργειακό προϊόν ώστε να προετοιμάσουν συλλογικά μια εργαλειοθήκη με τα σωστά φάρμακα για τη θεραπεία ή τουλάχιστον τον περιορισμό αυτών για να διασφαλίσουν ότι η νέα αγορά θα λειτουργήσει ομαλά.

Αν συγκρίνουμε την ανάπτυξη της βιομηχανίας του υδρογόνου με άλλες βιομηχανικές αλυσίδες αξίας τις οποίες έχει θέσει η Ευρωπαϊκή Ένωση στον πυρήνα της στρατηγικής της για ανταγωνιστικότητα στη νέα εποχή βλ. Μπαταρίες, Μικροηλεκτρονική, Βιομηχανία χαμηλού άνθρακα, Κυβερνοασφάλεια κτλ. είναι πασιφανές ότι το υδρογόνο παρουσιάζει κάποιες ιδιαιτερότητες. Προφανώς το ότι η ανάπτυξη της οικονομίας υδρογόνου δεν αφορά μόνο έργα έρευνας, ανάπτυξης και καινοτομίας (R&D&I) ή πρώτης βιομηχανικής ανάπτυξης (FID) αλλά προϋποθέτει και το σημαντικό κομμάτι των υποδομών (Upstream, Midstream και Downstream), αυξάνει το λογαριασμό για τα πρώτα έργα υδρογόνου IPCEI κατά τουλάχιστον 3 ψηφία σε σχέση με τους υπόλοιπους τομείς.

Ωστόσο, οφείλουμε να αναγνωρίσουμε ότι το καλό με το Η2 είναι ότι δεν αποτελεί  καινούργια τεχνολογία. Επομένως, δεν θα χρειαστεί να ακολουθήσει τα βήματα  άλλων εκκολαπτόμενων τεχνολογιών. Μπορεί δηλαδή να ακολουθήσει παρόμοια πορεία με αυτή άλλων καθαρών τεχνολογιών που προηγήθηκαν όπως τη ηλιακής και της αιολικής ενέργειας. Δηλαδή πρώτα θα δούμε κάποια έργα μεγάλης κλίμακας να λαμβάνουν επιδοτήσεις κυρίως CAPEX, ενώ στη συνέχεια καθώς ο κλάδος αρχίσει να ωριμάζει τότε θα παρουσιαστούν νέες χρηματοδοτικές πηγές και κεφάλαια που θα θέλουν να μετέχουν στο παιχνίδι με equity ή/και debt. Τότε, αφού θα υπάρχει ένα αξιόπιστο ιστορικό αποδόσεων σε εύλογο χρονικό διάστημα, θα είναι και το σημείο που το μερίδιο της δημόσιας χρηματοδότησης θα ξεκινήσει να φθίνει μέχρι να υποχωρήσει εντελώς. Έτσι, αυτό που αναμένει η επενδυτική κοινότητα να δει για να μπορεί να συμμετάσχει σε αυτή τη νέα αγορά είναι την πλήρη ανάπτυξη ολόκληρης της αλυσίδας αξίας και όχι απλώς κάποια μεμονωμένα έργα. Πρέπει να είναι δηλαδή σε θέση να μπορεί να προβλέψει τη ζήτηση, να μπορεί να υπολογίσει με ευκολία το από πού θα προέρχονται οι ροές εσόδων των έργων. Κάτι που έχουμε βιώσει λίγο πολύ και με την αγορά του LNG στην εκκίνησή της. Μέχρι τότε φυσικά θα λειτουργεί ακόμη πιο εύρυθμα και το ευρωπαϊκό σύστημα συναλλαγών ρύπων (ETS) που θα «βοηθά» και αυτό με τη σειρά του κάπως τους αριθμούς.

Από γεωπολιτικής πλευράς, η αλυσίδα αξίας του υδρογόνου είναι αλληλένδετη τόσο με πολιτικές όσο και επενδυτικές αποφάσεις που θα καθορίσουν την τεχνολογική και οικονομική υπεροχή των Μεγάλων Δυνάμεων, τόσο των παραδοσιακών όσο και των αναδυόμενων. Θα αποτελέσει έναν καινούργιο στίβο όπου η καθεμία θα προσπαθήσει να δοκιμάσει τη σφαίρα επιρροής της. Η λεπτή γραμμή μεταξύ κατασκευαστών τεχνολογίας (technology makers) και αγοραστών τεχνολογίας (technology takers) είναι ακριβώς αυτό που θα καταστήσει μια χώρα ηγέτη ή χώρα ακόλουθο στον χώρο του υδρογόνου αν και φυσικά, υπάρχουν και δευτερεύοντες ρόλοι που πρέπει να διανεμηθούν στην παγκόσμια οικονομία υδρογόνου. Για παράδειγμα, κάποιες χώρες θα αποτελέσουν κόμβους υδρογόνου, κάποιες άλλες θα αποτελέσουν χώρες διέλευσης υδρογόνου, άλλες χώρες παραγωγής κτλ.  Πάντως οι περισσότερες από τις Μεγάλες Δυνάμεις έχουν ήδη εισέλθει στο τεχνολογικό πεδίο μάχης του  υδρογόνου και παρακολουθούν από τώρα στενά τις κινήσεις των αντιπάλων και των εχθρών τους, ακόμα και των συμμάχων τους. 

Πράσινο Υδρογόνο

Οι παράγοντες λοιπόν που θα μπορούσαν να επηρεάσουν γεωπολιτικά την αγορά του υδρογόνου είναι αρκετοί και φυσικά είναι συνυφασμένοι με τη μέθοδο παραγωγής του και τα «χρώματά» του (βλ. Πράσινο, γαλάζιο, τιρκουάζ, ροζ, κίτρινο κτλ).
Για παράδειγμα, η ανταγωνιστικότητα για το ανανεώσιμο (πράσινο) υδρογόνο θα εξαρτηθεί από:

α) To κόστος του Ηλεκτρολύτη: Οι συσκευές ηλεκτρόλυσης θα πρέπει να ακολουθήσουν την ίδια πορεία με άλλες modular τεχνολογίες όπως τα φωτοβολταϊκά, τις ανεμογεννήτριες και τις μπαταρίες. Παρόλο που η Κίνα εστιάζεται επί του παρόντος στους σύνηθεις αλκαλικούς ηλεκτρολύτες οι οποίοι σύμφωνα με μια έκθεση της OIES είναι ήδη 83% φθηνότεροι από ό,τι στις Δυτικές Χώρες (BNEF, 2020), κανείς δεν έχει αμφιβολία πως όταν και οι άλλες τεχνολογίες αιχμής, στις οποίες αποφάσισε η ευρωπαϊκή βιομηχανία να εστιαστεί, φτάσουν σε μια ορισμένη ωριμότητα, θα έχουμε παρόμοια κατάληξη. 

β) Ηλεκτρική ενέργεια που θα παράγεται με το χαμηλότερο δυνατό οριακό κόστος (lowest marginal cost possible): Η εξασφάλιση φθηνής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ αποτελεί ίσως το σημαντικότερο παράγοντα για το πράσινο υδρογόνο. Συνεπώς, παραγωγοί με χαμηλό οριακό κόστος βρίσκονται σε πολύ καλή θέση για να γίνουν πρώτα παραγωγοί πράσινου υδρογόνου και όταν επιλυθούν τα όποια εμπόδια της εξαγωγικής τεχνολογίας και προχωρήσουμε σε οικονομίες κλίμακακας τότε μπορούν να καταστήσουν τους εαυτούς τους net-exporters.

γ) Υδάτινοι πόροι ή συνδυασμός με μονάδες αφαλάτωσης

Οι υδάτινοι πόροι παραμένουν ζωτικής σημασίας για χώρες που έχουν άφθονο μεν ηλιακό δυναμικό, αλλά η γεωγραφία τους θέτει περιορισμούς στους υδάτινους πόρους. Επομένως, το κόστος της αφαλάτωσης του νερού σε αυτές τις περιπτώσεις θα πρέπει επίσης να συνυπολογιστεί ώστε το υδρογόνο που παράγεται να παραμένει ανταγωνιστικό και κυρίως να μην ακυρώνει παράλληλα και την έννοια του ανανεώσιμου. 

δ) Κρίσιμες πρώτες ύλες και χώρες που ελέγχουν την αλυσίδα αξίας 

Οι Μεγάλες Δυνάμεις εξετάζουν πώς να τοποθετηθούν καλύτερα στις αλυσίδες αξίας των στοιχείων σπάνιων γαιών που θα τους δώσει ένα ορισμένο πλεονέκτημα στη μείωση του κόστους των τεχνολογιών της ενεργειακής μετάβασης. Η Κίνα για παράδειγμα, ελέγχει το 80% της διύλισης πρώτων υλών μπαταριών, προμηθεύει το 50% του παγκόσμιου χημικού λιθίου, το 70% του συνθετικού γραφίτη και το 90% του μαγγανίου. Εκτός από τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη έμφαση και σε αυτά για τις μεμβράνες πολυμερικού ηλεκτρολύτη (PEM) όσο και τις αλκαλικές τεχνολογίες για το ιρίδιο, την πλατίνα και το ταντάλιο, το κοβάλτιο και το νικέλιο που είναι υλικά ενδιαφέροντος και σχετίζονται με την παραγωγή πράσινου υδρογόνου. Αυτό είναι κάτι που πρέπει να διερευνηθεί στο βάθος για την αποφυγή μονοπωλίων. 

Γαλάζιο Υδρογόνο

Από την άλλη πλευρά, η ανταγωνιστικότητα για το υδρογόνο χαμηλών εκπομπών άνθρακα (γαλάζιο ή τιρκουάζ αναλόγως), συνδέεται κυρίως με: 

Α) το οριακό κόστος των χρησιμοποιούμενων υδρογονανθράκων που πρόκειται να αναμορφωθούν. Προφανώς, αποφάσεις για έργα που χρειάζονται κάποια χρόνια να υλοποιηθούν δεν μπορούν να συσχετίζονται με τις τιμές φυσικού αερίου του προηγούμενου quarter.

Β) το κόστος για τις τεχνολογίες δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα. Εδώ οι Ηνωμένες Πολιτείες και τα εργαστήρια του Αμερικανικού Υπουργείου Ενέργειας (U.S. DOE) έχουν να επιδείξουν σημαντική πρόοδο και αυτό επιβεβαιώθηκε στο πρόσφατο κοινό πρότζεκτ μεταξύ Ελληνικού ΥΠΕΝ και  DOE.

Γ) τη σχετική υποδομή που απαιτείται για τη μεταφορά των ποσοτήτων CO2 που έχουν δεσμευτεί στον χώρο αποθήκευσης και τη σχετική εγγύτητά τους σε αυτούς τους χώρους. Ο προβληματισμός σε επίπεδο ενεργειακής πολιτικής εδώ είναι ο τρόπος παρακολούθησης ενός παγκόσμιου συστήματος Εγγυήσεων Προέλευσης (Guarantees of Origin) που θα επιταχύνει την ομαλή έλευση στην αγορά υδρογόνου σε προσιτές τιμές αλλά από την άλλη δεν θα αμβλύνει τον κίνδυνο εγκλωβισμού μας σε μια οικονομία που θα αυξήσει τη χρήση άνθρακα με πρόσχημα το υδρογόνο. 

Εδώ πρέπει να τονίσουμε πως στρατηγικά δεν θα πρέπει να αποξενώσουμε τους μεγάλους ενεργειακούς κολοσσούς από το υδρογόνο. Αντιθέτως, πρωτίστως θα πρέπει να συγκεντρώσουμε τις προσπάθειές μας στο να λειτουργήσει η νέα αγορά ομαλά χωρίς ιδεοληψίες και παράλληλα να επιδιώξουμε τον σταδιακό μετασχηματισμό τους από παραγωγούς γκρι υδρογόνου τουλάχιστον σε παραγωγούς υδρογόνου χαμηλού άνθρακα. Μεγαλύτεροι παίκτες – μεγαλύτερο το αποτέλεσμα στην παγκόσμια προσπάθεια για μείωση των ρύπων.

Κόστος Μεταφοράς

Τέλος, για το κόστος μεταφοράς του οποιουδήποτε υδρογόνου, υπάρχουν δύο τρόποι μεταφοράς του διασυνοριακά: είτε μέσω αγωγών, είτε μέσω πλοίων. Η εξαγωγή υδρογόνου μπορεί να γίνει μέσω ενώσεων όπως της αμμωνία, της μεθανόλης ή με χρήση φορέων όπως το τολουόλιο κάτι που προς το παρόν παραμένει δαπανηρό. Η άλλη οδός είναι μέσω της ενεργοβόρας διαδικασίας της υγροποίησης, δηλαδή, να το ψύξουμε στους -252°C σε σύγκριση με το φυσικό αέριο που χρειάζεται -160°C. 

Έτσι, μέχρι να οικοδομήσουμε οικονομίες κλίμακας για να μειώσουμε αυτά τα κόστη, θα πρέπει πρώτα να σκεφτούμε την επαναχρησιμοποίηση των υπαρχόντων αγωγών και σε δεύτερο στάδιο να εξετάσουμε τις οικονομίες κλίμακας για αποκλειστικούς αγωγούς υδρογόνου (dedicated networks). Φυσικά, όπως και σε ένα άλλο αέριο, το φυσικό αέριο, οι αγωγοί περιορίζουν την εμπορία του αερίου σε περιφερειακές αγορές. 

Ο στόχος εδώ είναι να καταστεί δυνατή η σύνδεση των περιοχών με χαμηλό οριακό κόστος υδρογόνου με τα παγκόσμια κέντρα ζήτησης χωρίς να αυξηθεί σημαντικά το κόστος λόγω μεταφοράς. Πρέπει επίσης να λάβουμε υπόψη ότι αρκετές περιοχές έχουν υπανάπτυκτα δίκτυα φυσικού αερίου. 

Συνεπώς, απαγορεύοντας οποιεσδήποτε επενδύσεις σε νέα δίκτυα φυσικού αερίου, παρεμποδίζουμε κατά κάποιον τρόπο τη δυνατότητα μεταφοράς υδρογόνου σε αυτές τις χώρες, ανεξάρτητα από το αν το μεταφερόμενο υδρογόνο είναι ανανεώσιμο ή όχι.

Το Υδρογόνο στην Ελλάδα

Στο δια ταύτα, για την Ελλάδα η αναδυόμενη αγορά του υδρογόνου μπορεί να αναβαθμίσει τη θέση της στην Ευρώπη, μιας και η γεωγραφική θέση της χώρας στην Ανατολική Μεσόγειο και η εγγύτητα στις περιοχές τις Β. Αφρικής έχουν σημαίνοντα ρόλο. Από τον καιρό του φιλόδοξου σχεδίου της Ένωσης για τη Μεσόγειο, όπου προέβλεπαν την παραγωγή ηλεκτρισμού και μεταφορά του με καλώδια υψηλής τάσης, η Ευρώπη γλυκοκοιτάζει και πάλι τον Νότο για την παραγωγή υδρογόνου και μεταφορά του στη Β.Ευρώπη. 

Σημαίνων θα είναι και ο ρόλος της ελληνικής ναυτιλίας μιας και οι παραγωγοί υδρογόνου θα πρέπει να συνδεθούν με τις υπό ανάδυση αγορές υδρογόνου όπως αυτές της Ιαπωνίας, της Κορέας, και αύριο της Γερμανίας προσομοιώνοντας κάπως τις αγορές LNG. Κάτι αντίστοιχο θα πρέπει να γίνει και για τη μεταφορά του δεσμευμένου διοξειδίου του άνθρακα σε προορισμούς αποθήκευσης όπως για παράδειγμα το Northern Lights στη Νορβηγία, το Porthos στην Ολλανδία, η Ραβέννα στην γειτονική Ιταλία και πρόσφατα και η Αίγυπτος στο κοίτασμα Meleiha με δυνατότητα δέσμευσης 25-30,000tpa.

Η Ελλάδα από το Δεκέμβριο του 2021 έχει ετοιμάσει την Εθνική Στρατηγική της για το Υδρογόνο και προσεχώς αναμένεται να ξεκινήσει και η δημόσια διαβούλευση. Στα ευρωπαϊκά έργα IPCEI η χώρα έχει μπει αρκετά δυναμικά με κάποια πολύ αξιόλογα έργα είτε στο χώρο της τεχνολογίας είτε στο χώρο της παραγωγής και μεταφοράς υδρογόνου και το RepowerEU που ακολούθησε τις εξελίξεις στην Ουκρανία αποτελεί μια σημαντική ευκαιρία την οποία θα πρέπει να αδράξουμε αν θέλουμε να δούμε την Ελλάδα να διεκδικεί τον ρόλο που της αναλογεί σε αυτή τη νέα αγορά. Έχουμε όλα αυτά τα στοιχεία που χρειάζονται για να το καταφέρουμε. 

--------------------------

Ο Κωνσταντίνος Παπαλουκάς, MEng, MBA, MPA, Ειδικός σε Θέματα Ενεργειακής Πολιτικής και Συντονιστής της Εθνικής Επιτροπής Υδρογόνου

(Το άρθρο περιλαμβάνεται στον τόμο Greek Energy 2022 του energypress)