Vodikova tehnologija ni utopija, je prihodnost!

Zeleni vodik, ki se proizvaja iz OVE, kot so vetrna, sončna ali vodna energija, ima potencial za izjemno pomembno vlogo pri razogljičenju energetskega sektorja in zmanjševanju emisij toplogrednih plinov. Gre torej za ključno tehnologijo za doseganje dekarbonizacije v industriji, nato v tovornem in potniškem prometu, po cestah, vodah in v zraku, kar prepoznavajo tudi evropske institucije in se na to ustrezno odzivajo. A prepočasi …

Čeprav je zeleni vodik še vedno malce abstraktno in nišno področje, je dejstvo, da ima potencial za spodbujanje gospodarske rasti in obenem reševanje okoljskih izzivov.

Nedavno je Bill Gates dejal, da je treba zeleni vodik razumeti in v svoj poslovni ustroj vključevati enako, kot smo pred leti vključevali sončne celice ali vetrnice. To pomeni, da bi morale države in družbe poskrbeti za uvedbo olajšav na dobiček, stimulacije v obliki državnih podpor in subvencij, večje javne in zasebne naložbe v raziskave, razvoj in uvajanje zelenega vodika, saj bi se le tako lahko zgodil razmah te tehnologije in s tem tudi stroškovne dostopnosti.

Za zdaj je zeleni vodik še vedno stroškovno nekonkurenčen, a se – ob ustrezni podpori – napovedujejo odlične prognoze za to čisto energijo. Zeleni vodik naj bi v prihodnjih letih postal stroškovno konkurenčen fosilnim gorivom, pri čemer bosta pogoja za to dva: padanje stroškov obnovljive energije in povečevanje proizvodnje zelenega vodika.

Zeleni vodik ni nadomestilo za elektrifikacijo

Zeleni vodik ni in tudi v prihodnosti najverjetneje ne bo nadomestilo za elektrifikacijo, bo pa tej komplementaren. Elektrifikacija bo igrala ključno vlogo pri razogljičenju številnih sektorjev, a zeleni vodik bo nujen za tiste, ki jih ni mogoče v celoti elektrificirati.

Smo v času, ko je še vedno treba premagati precejšnje izzive pri povečevanju proizvodnje zelenega vodika, vključno s potrebo po učinkovitejši

Za zdaj je zeleni vodik še vedno stroškovno nekonkurenčen, a se – ob ustrezni podpori – napovedujejo odlične prognoze za to čisto energijo.

tehnologiji elektrolize in razvojem vodikove infrastrukture. Obstaja pa velikanski optimizem glede potenciala zelenega vodika, da igra ključno vlogo pri prehodu na nizkoogljično gospodarstvo. Navsezadnje je zeleni vodik, ki se proizvaja z uporabo obnovljivih virov energije za napajanje elektrolize vode, hitro rastoče področje, ki lahko spremeni pravila igre v energetski industriji.

5 novih trendov o zelenem vodiku, ki so utišali skeptike:

1. Padajoči stroški: Z razmahom uporabe, kombinacijo  padajočih stroškov obnovljive energije in izboljšav tehnologije elektrolize bodo stroški vodikove  proizvodnje bliskovito padali.

2. Naraščajoče povpraševanje: Povpraševanje po zelenem vodiku narašča, saj si države in podjetja prizadevajo zmanjšati svoje emisije ogljika. To vodi v porast naložb v proizvodnjo zelenega vodika, po vsem svetu pa so napovedani številni novi projekti.

3. Povečanje obsega: Ker povpraševanje po zelenem vodiku narašča, je treba proizvodnjo povečati. To vodi k razvoju večjih in učinkovitejših obratov za elektrolizo, pa tudi k vzpostavitvi cevovodov za vodik in druge infrastrukture za transport in shranjevanje plina.

4. Inovacije v proizvodnji: Obstajajo številne inovacije v proizvodnji zelenega vodika, ki lahko  vključujejo uporabo umetne fotosinteze za proizvodnjo vodika iz sončne svetlobe, kot tudi uporabo mikrobov za proizvodnjo vodika iz organskih snovi.

5. Aplikativnost: Ker cena zelenega vodika pada in se proizvodnja povečuje, je vedno več aplikacij za plin. Ti vključujejo uporabo kot gorivo za vozila, kot način za shranjevanje obnovljive energije in kot surovino za industrijske procese.

Zeleni vodik je super prihodnost Slovenije

Vodik postaja pomemben tudi za Slovenijo, več projektov je že tik pred začetkom, veliko jih še načrtujejo.
Povpraševanje po vodiku kot nadomestilu za fosilne energente v industriji in tovornem prometu v prihodnjih letih ni vprašljivo, več zadreg je pri proizvodnji zelenega vodika, saj je Slovenija uvozno odvisna tudi pri elektriki, povrhu pa ne dosega dogovorjenega deleža obnovljivih virov v končni porabi.

Slovenija, tako kot mnoge druge države, raziskuje uporabo zelenega vodika kot alternativnega vira goriva za različne sektorje. Eno ključnih področij, kjer se lahko zeleni vodik v Sloveniji uporablja, je promet. Država si je zastavila

Na splošno je uporaba zelenega vodika v Sloveniji še vedno v začetni fazi in država mora razviti infrastrukturo za proizvodnjo, skladiščenje in distribucijo vodika, kar brez nepovratnega evropskega denarja ne gre.

ambiciozne cilje za zmanjšanje emisij iz prometa, zeleni vodik jih lahko pomaga doseči z napajanjem vozil na gorivne celice. Slednja ne proizvajajo emisij in imajo daljši doseg kot električna vozila na baterije, zaradi česar so primerna za prevoz na dolge razdalje.

Poleg transporta se lahko zeleni vodik uporablja tudi v industrijskem sektorju, predvsem pri proizvodnji jekla, kemikalij in gnojil. Slovenija ima pomembno predelovalno industrijo in uporaba zelenega vodika v tem sektorju lahko pripomore k zmanjšanju emisij in spodbuja trajnost.

Slovenija raziskuje tudi uporabo zelenega vodika v elektroenergetiki, predvsem pri proizvodnji električne energije preko gorivnih celic ali z mešanjem vodika z zemeljskim plinom. Država je trenutno močno odvisna od uvoženega zemeljskega plina za proizvodnjo električne energije, uporaba zelenega vodika pa lahko pomaga zmanjšati njeno odvisnost od fosilnih goriv in izboljšati energetsko varnost.

Na splošno je uporaba zelenega vodika v Sloveniji še vedno v začetni fazi in država mora razviti infrastrukturo za proizvodnjo, skladiščenje in distribucijo vodika, kar brez nepovratnega evropskega denarja ne gre, saj nimamo niti presežka proizvodnje čiste elektrike. Kljub temu se zdi, da si je naša država zastavila ambiciozne cilje zmanjševanja izpustov in spodbujanja trajnostne energije, zeleni vodik pa ima lahko pomembno vlogo pri doseganju teh ciljev.

Po besedah dr. Boštjana Genoria s Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo »imamo pri nas veliko odličnih bazičnih raziskav, a je manj prenosa znanja v gospodarstvo, ki še ne kaže velikega zanimanja za vodikove tehnologije«.

Kljub temu sogovornik meni, da vodikove tehnologije niso več vprašanje, ampak dejstvo, saj je uporaba vodika kot energenta predvidena na številnih segmentih gospodarstva in transporta: »V transportu predvsem z uporabo gorivnih celic za transport na dolgih relacijah. V gospodarstvu pa kot energent, ki bi potencialno lahko nadomestil metan.«

Potenciali pri proizvodnji vodika s presežno energijo, proizvedeno iz obnovljivih virov, so velikanski, a so v prvi fazi vezani predvsem na povečano porabo vodika v transportu (gorivne celice) ter gospodarstvu (energent).

Kot še pravi Genorio je za dosego tega nujen velik preboj na področju razvoja elektrokatalizatorjev za gorivne celice in elektrolizerje ter varnem shranjevanju vodika.

6 kratkih za dr. Boštjana Genoria

Kateri so pomisleki skeptikov, ki ne verjamejo v »prihodnost uporabe vodika«?

Cena, surovine, učinkovitost, varnost. Cena: trenutne vodikove tehnologije uporabljajo v gorivnih celicah in elektrolizerjih drage platinaste katalizatorje. Učinkovitost: energijske bilance pretvarjanja kemijske energije v električno in obratno so še vedno relativno nizke – zato je tu potrebna uporaba presežkov električne energije, proizvedene iz obnovljivih virov. Varnost: še vedno ni idealnega načina za shranjevanje vodika, ki je kemijsko zelo reaktiven.

Mar ni energetska učinkovitost shranjevanja vodika preslaba, saj lahko izkoristimo le med 20 in 30 odstotkov energije, ki smo jo porabili za pridobitev vodika?

To je bolje, kot da zavržemo presežke električne energije, ki je proizvedena iz obnovljivih virov.

Profesor za energetske politike na Svobodni univerzi v Bruslju in nekdanjega uslužbenec  v Evropske komisije dr. Samuel Furfari je dejal, da je  energetska izraba vodika tako, kot da bi kurili torbice Louis Vuitton za ogrevanje. Komentar?

Skeptiki vedno vzpodbudijo znanstvenike in inženirje, da izboljšajo tehnologije.

 

S katero prelomnico bi lahko primerjali  novost, ki jo bo v naša življenja prinesel vodik?

Vodik bi lahko primerjal z akumulatorskimi električnimi avtomobili. Tudi ko so prvi električni avtomobili prišli na trg, je bilo veliko skepticizma in analiziranja, zdaj pa so vsakdanjost. Enako bo z vodikovimi tehnologijami.

Je uporaba zelenega vodika cenovno konkurenčna, za investitorje zanimiva?

Je. Največji investitorji v vodikove tehnologije so Siemens Energy AG (Germany), Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation (Japan), Nel ASA (Norway), Linde plc (Ireland), Cummins Inc. (US), H&R Ölwerke Schindler GmbH (Germany) itd.

Prodor vodika je napovedan šele za leto 2030. Kakšno »vodikovo revolucijo in življenje« vidite v prihodnosti?

Svetlo.

Smo inovatorji, a za zdaj bolj v laboratoriju

V Sloveniji je največ aktivnosti povezanih z vodikovimi tehnologijami na akademskem nivoju, industrija sicer zaostaja za svetom oz. EU, a tudi na tem področju vznikajo manjša start-up podjetja. Kot poudari Genorio je slovenska industrija v času, ko se trudi na področju prestrukturiranja surovinskih segmentov, kar denimo že udejanjajo v Steklarni Hrastnik. Tam že proizvajajo zeleni vodik in ga uporabljajo pri svojih procesih; pa v Belinki, kjer poskušajo uvajati zeleni vodik v proces pridobivanja vodikovega peroksida itd.  

Na vprašanje, kaj nemška odločenost v vodikove projekte pomeni za dinamiko na področju zasledovanje uporabe čistih energij za Slovenijo, Genorio odgovarja, da »tranzicija iz fosilnih goriv na zeleni vodik pomeni predvsem prestrukturiranje avtomobilske industrije. Glede na to, da je slovenska industrija močno vezana na nemško, bo vključenost Slovenije v prestrukturiranje nujno, če želimo ostati v avtomobilski industriji.«

Sogovornik je pozitivno naravnan tudi ob omembi mednarodnega projekta, t. i. severnojadranske čezmejne vodikove doline, katere del je poleg Italije, Hrvaške in Avstrije tudi Slovenija, saj meni, da bo »vsaka investicija v raziskave s področja vodikovih tehnologij  pospešila komercializacijo in prenos tehnologije iz laboratorija v družbo«.

           

Primeri dobrih praks v slovenskem gospodarstvu

Blaj Fasteners

Vijaki podjetja Blaj Fasteners se že uporabljajo v motorjih, ki jih poganja hydrogen, in proizvajajo toploto. V tem primeru se je zmanjšala odvisnost podjetja Kronen-Hansa-Werk od plina,  100-% neodvisnost pa načrtujejo do leta 2030. Sodelujejo tudi s podjetjem INNO Jennache, za katerega proizvajajo ojnične in ostale kritične vijake za motorje, ki jih poganja hidrogen.

Eles

Vodikove tehnologije predstavljajo del Elesove inovacijske dejavnosti na domačih in mednarodnih razvojnih ter raziskovalnih projektih. V preteklosti so v okviru sodelovanja z raziskovalci in različnimi slovenskimi podjetji že uspešno izvedli zahtevne pilotne in demonstracijske projekte. Večino aktivnosti trenutno usmerjajo v identifikacijo priključnih točk na preseku z drugimi sektorji, ki bodo omogočile priklope večjih proizvodnih enot vodika in s tem podprle širšo rabo tega energenta.

Hidria

Njihovi izdelki so že del zgodbe o gospodarstvu brez ogljičnega odtisa. Kot pravijo, gre npr. pri vozilih na vodik za dve tehnologiji. Prva so vodikove gorivne celice (FCEV), druga pa so motorji z notranjim izgorevanjem (H2 ICE), v katerih se kot gorivno sredstvo uporablja vodik. Predvsem H2 ICE intenzivno razvijajo podjetja, ki izdelujejo velike motorje za pogon ladij, vlakov, agregatov ipd. Iz prej dizelskih motorjev z minimalnimi spremembami zdaj delajo vodikove (H2 ICE) motorje. Pri tem uporabljajo tudi Hidriine senzorje tlaka za motorje z notranjim izgorevanjem. Zaenkrat so te rešitve še v fazi testiranja, masovna proizvodnja je načrtovana od leta 2025 naprej. Obeti, da bodo v te motorje vgrajeni Hidriini senzorji, so zelo dobri, pravijo.

Avtorica članka je Petra Kovič.

Preberite tudi