Υδρογόνο - ο πιο δυνατός κρίκος.

Της Isabelle Kocher

Πριν δύο εβδομάδες, στο Rungis, η ENGIE εγκαινίασε το μεγαλύτερο στόλο οχημάτων υδρογόνου στη Γαλλία και μαζί έναν εναλλακτικό σταθμό πολλαπλών καυσίμων που θα χρησιμοποιηθεί, μεταξύ άλλων, για τον ανεφοδιασμό υβριδικών ηλεκτρικών οχημάτων με υδρογόνο.

Την προηγούμενη εβδομάδα, εγκαινιάστηκε το έργο GRHYD (Διαχείριση Δικτύων μέσω της Έγχυσης Υδρογόνου) στην αστική κοινότητα του Dunkirk, όπου για πρώτη φορά στη Γαλλία το παραγόμενο από ανανεώσιμες πηγές υδρογόνο, θα διοχετευθεί στο τοπικό δίκτυο διανομής φυσικού αερίου για να καλύψει τις ανάγκες θέρμανσης και ζεστού νερού των πολιτών.

Αυτά τα δυο γεγονότα δεν είναι μεμονωμένες περιπτώσεις, αλλά σηματοδοτούν μια πορεία προς ένα κόσμο 100% ανανεώσιμο. Η επανάσταση της ενέργειας δεν έχει μια ομαλή γραμμική εξέλιξη. Πρόκειται για ένα κίνημα που χαρακτηρίζεται από ξαφνικές εκτινάξεις που συχνά ακολουθούνται από περιόδους στασιμότητας.

Η πρώτη εκτίναξη προήλθε από την ανταγωνιστικότητα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η οποία προκάλεσε τη μετάβαση προς νέες πηγές ενέργειας. Έτσι, το 2016, για πρώτη φορά, οι επενδύσεις σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας υπερέβησαν τις επενδύσεις σε υδρογονάνθρακες.

Παρόλα αυτά, αυτή τη στιγμή βρισκόμαστε στάσιμοι, λόγω δύο βασικών προβλημάτων που πρέπει να ξεπεραστούν, ώστε να μεταβούμε σε ένα κόσμο 100% πράσινο.

Το πρώτο πρόβλημα συνδέεται με τη φύση των ίδιων των ανανεώσιμων πηγών, των οποίων η παραγωγή ενέργειας είναι ασυνεχής και δεν μπορεί να προγραμματιστεί, αφού εξαρτάται από απρόβλεπτα μετεωρολογικά φαινόμενα..

Σε συνδυασμό με αυτό, δεν γνωρίζουμε ακόμη πώς να αποθηκεύσουμε αυτήν την ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες ποσότητες και για μεγάλες χρονικές περιόδους. Οι ηλεκτρικές μπαταρίες μπορούν να καλύψουν βραχυπρόθεσμες ανάγκες, αλλά πώς μπορούμε να καλύψουμε τις εποχιακές διακυμάνσεις και να χρησιμοποιήσουμε π.χ. την ηλιακή ενέργεια που παράγεται το καλοκαίρι για να καλύψουμε τις ανάγκες του χειμώνα;

Το δεύτερο πρόβλημα είναι η μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα σε όλες τις ενεργειακές χρήσεις: μεταφορές, θέρμανση και βιομηχανικές διεργασίες. Ας πάρουμε το παράδειγμα των μεταφορών. Το 95% εξαρτάται από το πετρέλαιο και ο τομέας των μεταφορών είναι υπεύθυνος για το 23% των εκπομπών CO2 παγκοσμίως. Ποια καύσιμα πρέπει να υιοθετηθούν; Πρέπει να εστιάσουμε όλες τις προσπάθειές μας στα ηλεκτρικά οχήματα, ακόμα και αν αυτό αυτό θα απαιτούσε τεράστιες επενδύσεις;

Για παράδειγμα το ηλεκτρικό δίκτυο στο Πεκίνο θα πρέπει να διπλασισατεί για να καλύψει μετατροπή του 10% του στόλου των οχημάτων σε ηλεκτρικά.

Από πού οα προέλθει λοιπον, η τεχνολογική εκτίναξη που θα μας επιτρέψει να προχωρήσουμε στο επόμενο στάδιο της ενεργειακής επανάστασης;

Η απάντησή μου είναι με μία λέξη: το υδρογόνο, ο σύνδεσμος (missing link) που λείπει για έναν κόσμο απαλλαγμένο από άνθρακα.

Και φυσικά αναφέρομαι στο υδρογόνο που παράγεται μέσω της ηλεκτρόλυσης του νερού, από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. (Power-to-Gas)

Πράγματι, το Power-to-Gas είναι σήμερα η καλύτερη λύση για την αποθήκευση της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, σε μεγάλη κλίμακα. Τα πλεονάσματα της ηλεκτρικής παραγωγής από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να εγχυθεί απευθείας στο δίκτυο αερίου (Power to Gas) ή να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω κυψέλης καυσίμου (Power-to-Gas-to-Power ή Power-to-Power ).

Χρησιμοποιούμενο ως εναλλακτική λύση ή ως συμπλήρωμα στις ηλεκτρικές μπαταρίες, το υδρογόνο καθιστά το ενεργειακό σύστημα πιο ανθεκτικό.

Το Power-to-Gas έχει το πλεονέκτημα ότι χρησιμοποιεί ήδη υπάρχουσα υποδομή φυσικού αερίου που έχει αποσβεσθεί, και γίνεται μέρος ενός συστήματος κυκλικής οικονομίας, όπου τα πλεονάσματα ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές θα μετασχηματίζονται και θα επαναχρησιμοποιούνται συστηματικά.

Παράλληλα το υδρογόνο λύνει και το δεύτερο πρόβλημα, μέσω των ηλεκτρικών οχημάτων, των οποίων η ενέργεια είναι αποθηκευμένη με τη μορφή υδρογόνου υπό πίεση. Ο ηλεκτρισμός παράγεται σε πραγματικό χρόνο στο όχημα, συνδυάζοντας υδρογόνο και οξυγόνο σε μια κυψέλη καυσίμου. Τα ηλεκτρικά οχήματα υδρογόνου εκπέμπουν μόνο υδρατμούς, είναι αθόρυβα, έχουν εύρος 2 έως 3 φορές μεγαλύτερο από τα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία, και μπορούν να ανεφοδιαστούν σε 5 λεπτά σε εξοπλισμένους σταθμούς. Αρκετά έργα υπάρχουν ήδη σε μικρή κλίμακα.

Επίσης το «πράσινο» υδρογόνο μπορεί να αντικαταστήσει το γκρίζο υδρογόνο των βιομηχανικών διεργασιών, το οποίο  παράγεται από μια διαδικασία που εκπέμπει πολύ CO2, την πυρόλυση φυσικού αερίου.

Επειδή το υδρογόνο χρησιμοποιείται ταυτόχρονα για όλα αυτά: εξισορρόπηση των δικτύων, πρασίνισμα των μεταφορών, βιομηχανικές διεργασίες και παραγωγή θερμότητας, γίνεται το κλειδί για 100% συμμετοχή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Το πλεόνασμα ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές μετατρέπεται σε υδρογόνο και στη συνέχεια εισάγεται στο δίκτυο φυσικού αερίου, σαν καύσιμο για παραγωγή θερμότητας ή ξαναμετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Όλα αυτά προσαρμοσμένα στις διαφορετικές κλίμακες: ενός κτιρίου, ενός βιομηχανικού χώρου, μιας ολόκληρης περιοχής.

Το υδρογόνο μπορεί να φέρει την αλλαγή, και θα τη φέρει με τη βοήθεια εταιρειών όπως η Hyundai, η Toyota και η Renault που αναπτύσσουν οχήματα υδρογόνου, αλλά και ολόκληρων χωρών οι οποίες διαθέτουν φιλόδοξα σχέδια για επέκταση του τομέα υδρογόνου.

13 Ιουνίου 2018

Της Isabel Kocher

Πηγή: Linkedin