Το υδρογόνο στο δρόμο της ενεργειακής μετάβασης

Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή, ήδη από την ανάληψη των καθηκόντων της, ανέδειξε σαν στρατηγικό στόχο το θέμα της ενεργειακής μετάβασης σε ένα περιβάλλον ανθρακικής ουδετερότητας για το 2050. Ακολούθησε η πρόταση προς τα κράτη μέλη για την υιοθέτηση της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας (European Green Deal), με σαφείς περιβαλλοντικούς στόχους και δεσμεύσεις.

Οι υψηλοί πόροι, πάνω από 1 τρισ., του Ταμείου Ανάκαμψης (Recovery Fund) για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων της πανδημίας, στοχεύουν στο να εντοπίσουν βασικούς στρατηγικούς τομείς που κρίνεται ότι θα μπορούσαν να καταστήσουν βιώσιμο το σημερινό μοντέλο ανάπτυξης: π.χ. η ενεργειακή μετάβαση, ο ψηφιακός μετασχηματισμός κλπ. Η πρόταση της Επιτροπής προσδιορίζει το ύψος των επενδύσεων για την πράσινη βιώσιμη ανάπτυξη στο 30% του συνόλου. Για την Ελλάδα η οικονομική στήριξη (δάνεια και επιδοτήσεις), για τα επόμενα 4-5 χρόνια, προβλέπεται να ανέλθει στα 30-32 δισ., που αντιπροσωπεύουν το 17% του ΑΕΠ, ποσοστό από τα υψηλότερα στη ΕΕ.
Είναι αναμενόμενο το υψηλό «πακέτο» να έχει όχι μόνο το πρόδηλο ενδιαφέρον, αλλά και να κινητοποιεί το πλέγμα των επιμέρους ισχυρών ομάδων συμφερόντων, που θα επιδιώξουν να «βάλουν τα χέρια μπροστά». Ο εφαρμοστικός προγραμματισμός του πακέτου ανάκαμψης διεξάγεται σε περιβάλλον αδιαφάνειας στη χώρα μας, στα κλειστά γραφεία της επιτροπής Πισσαρίδη, όπου η συμμετοχή των κοινωνικών εταίρων και των πολιτικών κομμάτων, ιδιαίτερα της αξιωματικής αντιπολίτευσης, δεν φαίνεται να είναι πολύ επιθυμητή. Ενώ, αντίθετα, πρόθυμοι κυβερνητικοί υποστηρικτές (ΣΕΒ), βρίσκουν όχι μόνο εύκολη πρόσβαση, αλλά και θέσεις στην ίδια την επιτροπή.
Περίπου 8-9 δισ. του πακέτου θα πρέπει να εξυπηρετήσουν την ελληνική ενεργειακή μετάβαση σε μια απο-ανθρακοποιημένη οικονομία, δηλαδή στην απολιγνιτοποίηση.

Οι επιπτώσεις της πανδημίας και το νέο σύνθετο περιβάλλον που διαμορφώνεται, ανακατεύουν, εκτός των άλλων, και το νέο ενεργειακό μείγμα, προσφέροντας αφορμή σε χώρες με βαρύ ανθρακικό αποτύπωμα (Πολωνία) να επιδιώξουν να καθυστερήσουν τη μετάβαση, αναζητώντας πόρους στήριξης της «ανθρακικής» οικονομίας, υπό το βάρος των έκτακτων συνθηκών και των σοβαρών οικονομικών επιπτώσεων που έφερε η πανδημία.
Ο κίνδυνος “φρεναρίσματος” του New Green Deal είναι υπαρκτός και χρήζει παρακολούθησης.
Στην αναζήτησή ταχύτερων μεθόδων στην πορεία της ενεργειακής μετάβασης, το «πράσινο» ή «καθαρό» υδρογόνο αναδεικνύεται ως ο νέος δυνητικός πρωταγωνιστής, αντιπαρατιθέμενο με το μεταβατικό ορυκτό, αλλά πάντα ρυπογόνο φυσικό αέριο.
Στις 8 Ιουλίου η Επιτροπή δημοσίευσε τη μελέτη «Η στρατηγική του υδρογόνου για μια Ευρώπη κλιματικά ουδέτερη». Ο υπεύθυνος για το κλίμα της Επιτροπής Diederik Samson δήλωσε: «θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε μέρος των διαθεσίμων πόρων του Ταμείου Ανάκαμψης, για να πάμε γρήγορα στην οικονομία του υδρογόνου, επιταχύνοντας την ενεργειακή μετάβαση, σε σχέση με το σχεδιασμό πριν της πανδημίας». Μια γρήγορη υιοθέτηση αυτής της κατεύθυνσης θα μπορούσε να προσδώσει ηγετική τεχνολογική πρωτοπορία στην Ευρώπη και να βελτιώσει την παραγωγική της ανταγωνιστικότητα.
Σε αυτό το σημείο είναι απαραίτητες κάποιες βασικές τεχνικές διευκρινήσεις: σήμερα το μεγαλύτερο μέρος (95%) του χρησιμοποιούμενου υδρογόνου προέρχεται από το φυσικό αέριο (μπλε υδρογόνο). Η διαδικασία μετατροπής ονομάζεται steam methane reforming SMR, με βαρύ ανθρακικό αποτύπωμα, δηλ. 8,62 τόνους CO2 για ένα παραγόμενο τόνο υδρογόνου (ο άνθρακας που αφαιρείται -CH4- αποθηκεύεται υπογείως πχ. σε εγκαταλειμμένα κοιτάσματα, ορυχεία, κλπ. Αντίθετα το «πράσινο» ή καθαρό υδρογόνο παράγεται μέσω ηλεκτρόλυσης, χρησιμοποιώντας καθαρή ενέργεια που προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ΑΠΕ. Το μέχρι τώρα υψηλό κόστος της ηλεκτρόλυσης ήταν απαγορευτικό για μαζική παραγωγή, υψηλό κόστος και ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτούνται για την μετατροπή). Η ραγδαία πτώση των τιμών ενέργειας από ΑΠΕ (όριο 4 λεπτά/KWh) και η μείωση του κόστους των σχετικών εγκαταστάσεων ηλεκτρόλυσης τα δεκαπέντε τελευταία χρόνια (-80%), κατέστησαν την παραγωγή του πράσινου υδρογόνου πλήρως ανταγωνιστική, τόσο σε σχέση με το «μπλε» υδρογόνο, όσο και με το φυσικό αέριο. Σε αυτό τον παραγωγικό συνδυαστικό κύκλο, η αύξηση της παραγωγής ηλεκτρισμού από ΑΠΕ συμβάλει αποφασιστικά στη μείωση του κόστους παραγωγής του πράσινου υδρογόνου. Εκτιμάται ότι με την ανάπτυξη της τεχνολογίας το κόστος παραγωγής ενός κιλού υδρογόνου μπορεί να περιοριστεί στο 1 ευρώ που το καθιστά ανταγωνιστικό με το φυσικό αέριο με κόστος 9 ευρώ/mmbtu, λαμβάνοντας υπ όψη ότι 1 κιλό υδρογόνου αντιστοιχεί σε 3.8 λίτρα βενζίνης. Το επιπλέον πλεονέκτημα στη συγκεκριμένη περίπτωση αφορά την εκμετάλλευση του υπάρχοντος δικτύου αγωγών, αποφεύγοντας υψηλού κόστους επενδύσεις στην ανάπτυξη ηλεκτρικών δικτύων, όπως επίσης και τη δυνατότητα αποθήκευσης μεταφοράς του.

Η λύση του πράσινου υδρογόνου

Τα υπάρχοντα δίκτυα διανομής φυσικού αερίου, με ελαφρές προσαρμογές, μπορούν να μεταφέρουν και άλλα αέρια καύσιμα, όπως το πράσινο, το μπλε υδρογόνο, καθώς και βιοαέριο. Και εδώ ακριβώς αρχίζουν τα προβλήματα και οι ευκαιρίες: οι επενδύσεις σε αγωγούς και εγκαταστάσεις (περιλαμβανομένων των υγροποιητών και εξαερωτών φυσικού αερίου για την παραγωγή και μεταφορά υγροποιημένου φυσικού αερίου –βλέπε περίπτωση Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδας), δεν χρηματοδοτούνται πλέον από ευρωπαϊκές πηγές, καθ’ ότι τα ορυκτά καύσιμα κινδυνεύουν, επιπλέον, να τεθούν εκτός χρήσης πριν το 2045. Οι διαχειριστές και ιδιοκτήτες των αγωγών ανακαλύπτουν ότι η λύση θα μπορούσε να προέλθει από το πράσινο υδρογόνο, αρχικά μειγνύοντας το με το μεθάνιο (φυσικό αέριο) και αργότερα μόνο του, που θα επέτρεπε έτσι και πάλι να αναζητήσουν νέα επενδυτικά πακέτα…. Σε αυτή την προοπτική οι ιδιοκτήτες αγωγών, όπως αναφέρουν στο δελτίο «European Hydrogen Backbone», σχεδιάζουν την προσαρμογή υπαρχόντων αγωγών μήκους 7.000 χλμ. μέχρι το 2030 και στοχεύουν στα 23.000 χλμ. μέχρι το 2040. Ειδικό βάρος σε αυτή την κατεύθυνση έχει η ιταλική SNAM, μέτοχος της «δικής» μας ΔΕΣΦΑ, εντάσσοντας την στην ευρωπαϊκή διεύρυνση της.
Η χρήση ευρωπαϊκών πόρων παραγωγής πράσινου υδρογόνου θα βοηθούσε στην γρηγορότερη διαδικασία απολιγνητοποίησης της Χώρας, στοχεύοντας παράλληλα, σε ένα καινοτόμο επενδυτικό πρόγραμμα βιομηχανίας κατασκευής μεσαίου μεγέθους εγκαταστάσεων ηλεκτρολυτών, καθώς και στη χρήση του σε τομείς της βαριάς βιομηχανίας, όπως τα πετροχημικά και την χαλυβουργία.
Ο στόχος του υψηλού μεριδίου της ηλεκτρικής ενέργειας στο ενεργειακό μείγμα (ΕΣΕΚ) δεν συνάδει με κάποιες ενεργοβόρες κατηγορίες που απαιτούν υψηλές θερμοκρασίες, π.χ. στη χημική βιομηχανία, στην παραγωγή λιπασμάτων και στις μακρινές μεταφορές βαρέων φορτίων.
Το πράσινο υδρογόνο θα παίξει ένα καθοριστικό ρόλο στην αποανθρακοποιημενη νέα οικονομία και σε συνδυασμό με τον πράσινο ηλεκτρισμό (από ΑΠΕ) θα μπορέσουν πλήρως να αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα. Ο στόχος είναι το 2050 το υδρογόνο να καλύψει το 50% της συνολικής κατανάλωσης στη βιομηχανία, στις μεταφορές στο εμπόριο και στις κατοικίες. Αυτή είναι μια γενική εκτίμηση και εξαρτάται ανά χώρα και τομέα. Ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα είναι η χρήση του πράσινου υδρογόνου στις μεταφορές, συνδυάζοντας τη λύση ηλεκτρικών μπαταριών για την ηλεκτροκίνηση μικρών αποστάσεων και κυψέλες για βαριές και μεγάλες αποστάσεις.
Ο στρατηγικός ανταγωνισμός μεταξύ καλωδίων μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας και δικτύων αγωγών μεταφοράς αερίων καυσίμων είναι σε εξέλιξη. Στις ΗΠΑ κάποιες πόλεις έχουν επιβάλει την λύση «all electric» για τα νέα σπίτια, αποφεύγοντας την κατασκευή δικτύων αγωγών, που μπορεί να καταστούν άχρηστοι πριν από το 2045. 

Ανάγκη σαφούς σχεδιασμού

Η παραγωγή πράσινου υδρογόνου μέσω κυψελών υδρόλυσης, χρησιμοποιώντας νερό (Η2Ο) και καθαρή ενέργεια από φωτοβολταϊκά και αιολικά συστήματα, μπορεί να συμβάλει στην μείωση της ενεργειακής εξάρτησης της χώρας από ορυκτά ρυπογόνα καύσιμα, κάθε μορφής και προέλευσης, είτε αυτά είναι εισαγωγής ή εγχώριας προέλευσης. Η τεχνολογία των κυψελών μπορεί να συναντήσει ένα συγκεκριμένο ερευνητικό και κατασκευαστικό ενδιαφέρον στη χειμαζόμενη ελληνική οικονομία. Στη Γαλλία προβλέπεται ότι μέχρι το 2020 το 40% του χρησιμοποιούμενου υδρογόνου θα είναι από ΑΠΕ, ενώ η Γερμανία θα αναλώσει το 1/5 των πόρων ανάκαμψης στην βιομηχανία υδρογόνου, εγκαθιστώντας ηλεκτρολύτες ισχύος 5.000 ΜW μέχρι το 2030.
Συνολικά προβλέπεται να επενδυθούν στην ΕΕ 140 δισ. μέχρι το 2030, ο δε εκτελεστικός αντιπρόεδρος για την Πράσινη Συμφωνία, Frans Timmermans, δηλώνει: «Η νέα οικονομία του υδρογόνου μπορεί να αποτελέσει κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη, ώστε να μπορέσουμε να υπερβούμε τις επιπτώσεις της πανδημίας στην οικονομία. Κατά την ανάπτυξη και τη χρήση μιας αξιακής αλυσίδας καθαρού υδρογόνου, η Ευρώπη θα είναι πρωτοπόρος σε παγκόσμιο επίπεδο και θα διατηρήσει την υπεροχή της στην καθαρή τεχνολογία».
Στο Εθνικό Σχέδιο για την Ενέργεια και το Κλίμα (ΕΣΕΚ) οι αναφορές στο καθαρό υδρογόνο είναι ασαφείς και γενικόλογες, ενώ η ΔΕΠΑ δεν έχει ακόμη παρουσιάσει σχετικό πρόγραμμα ανάπτυξης.

Ιωσήφ Σινιγάλιας