Zastánci říkají, že vodíkové projekty by měly být první v řadě za téměř 26 miliard dolarů z peněz amerických daňových poplatníků – ale měli bychom věřit humbuku?
Út 7. března 2023 09.30:8 CET Poslední úprava ve středu 2023. března 02.04 XNUMX:XNUMX CET
Těžba vodíku je energeticky náročná, tedy zdroj a jak se to dělá, záleží na obou. V současné době asi 96 % světového vodíku pochází z uhlí (hnědý) a plyn (šedá), přičemž zbytek byl vytvořen z jaderné (růžový) a obnovitelné zdroje jako vodní, větrné a solární. Výroba šedého i hnědého vodíku uvolňuje oxid uhličitý (CO2) a nespálený fugitivní metan do atmosféry. Tento superznečišťující vodík je to, co se v současnosti používá jako chemická základna pro syntetická dusíkatá hnojiva, plasty a ocel, mimo jiné.
Modrý vodík je to, do čeho se nejvíce investuje průmysl fosilních paliv, protože stále pochází z plynu, ale zdánlivě CO2 bude zachycen a uložen v podzemí. Průmysl tvrdí, že má technologii k zachycení 80–90 % CO2, ale ve skutečnosti je to při hodnocení každé fáze energeticky náročného procesu blíže k 12 %, podle recenzované studie vědců z Cornell University zveřejněné v roce 2021. Určitě lepší než nic, ale emise metanu, které zahřívají planeta rychlejší než CO2, by byla ve skutečnosti vyšší než u šedého vodíku kvůli dodatečnému plynu potřebnému k pohonu zachycování uhlíku a pravděpodobnému úniku proti proudu. Zejména termín čistý vodík byl vytvořen průmyslem fosilních paliv několik měsíců poté, co klíčová Cornellova studie zjistila, že modrý vodík má podstatně větší skleníkovou stopu než spalování plynu, uhlí nebo nafty pro vytápění.
Zelená vodík se získává z vody elektrolýzou – pomocí elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů energie (vítr, slunce, voda). Klimatičtí experti (bez spojení s fosilními palivy) tvrdí, že zelený vodík může být zelený pouze tehdy, budou-li konstruovány nové obnovitelné zdroje pro výrobu vodíku – spíše než čerpání ze současné sítě a sporných schémat uhlíkového účtování. Průmysl nesouhlasí: „Přísná pravidla adicionality vyžadující, aby byl elektrolytický vodík poháněn novou obnovitelnou energií, nejsou praktické, zejména v prvních letech, a výrazně omezí rozvoj vodíkových projektů,“ uvedl. BP Amerika.
“V dekarbonizované budoucnosti může hrát skutečně zelený vodík nějakou malou roli, ale toto je z velké části marketingový výtvor ropného a plynárenského průmyslu, který byl velmi přeháněn,” řekl. Robert Howarth, profesor ekologie a environmentální biologie na Cornell University, spoluautor článku o modrém vodíku.
„Jedná se o příležitost jednou za generaci investovat do skutečných řešení s nulovými emisemi, ale mohla by to být katastrofa, pokud by federální vláda nalila omezené zdroje do infrastruktury a technologií, které by mohly klimatickou krizi zhoršit a způsobit další škody na veřejném zdraví. ,” řekl Sara Gersenová, právník pro čistou energii ve společnosti Earthjustice. “Rozsévat zmatek ohledně vodíku je zdržovací taktika a zdržování je nové popírání.”
Má vodík v dekarbonizované budoucnosti nějakou roli?
Ano, ale omezeně – vzhledem k tomu, že k výrobě, skladování a přepravě vodíku je zapotřebí více energie, než kolik poskytuje při přeměně na užitečnou energii, takže použití čehokoli kromě nových obnovitelných zdrojů (skutečného zeleného vodíku) bude vyžadovat spalování více fosilních paliv.
Podle žebříčku zásluh vodíku navrženého Michael Liebreich, hostitel podcastu Cleaning Up, výměna čistého vodíku za šedou a hnědou hmotu na bázi fosilních paliv, která se v současnosti používá pro syntetická hnojiva, petrochemické produkty a ocel, je bez rozmyslu. Uhlíková stopa globální produkce vodíku dnes odpovídá německým ročním emisím skleníkových plynů, takže čím dříve přejdeme na zelený vodík (vytvořený z nových obnovitelných zdrojů), tím lépe. To by mohlo být užitečné také pro některé druhy dopravy, jako jsou lety na dlouhé vzdálenosti a těžké stroje, a možná i pro skladování přebytečné větrné a solární energie – i když žádná z nich není šmejd pro vodík, protože o tyto trhy soupeří alternativní technologie, řekl. Liebreich.
Ale pro většinu forem dopravy (auta, kola, autobusy a vlaky) a vytápění již existují bezpečnější, čistší a levnější technologie, jako jsou elektrická vozidla na baterie a tepelná čerpadla, takže investovat čas nebo peníze do vodíku má jen malou nebo žádnou hodnotu. . Howarth řekl: „Obnovitelná elektřina je vzácným zdrojem. Přímá elektrifikace a baterie nabízejí mnohem více a mnohem rychleji. Hovořit o vytápění domácností a osobních vozidel vodíkem je obrovské rozptýlení a plýtvání zdroji.“
O vodíku se mluví jako o zázračném palivu pro vše od dopravy po vytápění domácností – ale často jsou k dispozici ekologičtější a účinnější možnosti.
Zatímco se vlády po celém světě snaží najít způsoby, jak reformovat energetické systémy, aby splnily klimatické závazky, vodík se rýsuje ve velkém. Palivo je nyní považováno za pilíř většiny scénářů s nulovými čistými emisemi. Očekává se, že se produkce do poloviny století minimálně pětinásobně zvýší.
Na jedné úrovni je nadšení pochopitelné. Pokud by byl vodík volně dostupný, byl by to něco jako dekarbonizační zázrak. Může vyrábět bezuhlíková paliva pro dopravu a vytápění a pohánět některá energeticky náročná odvětví, která nelze snadno elektrifikovat, jako je výroba oceli nebo hnojiv (viz Funkce).
Problém je, že vodík není volně dostupný. Na Zemi existuje většinou v molekulách vázaných na jiné prvky, ze kterých je třeba jej extrahovat s obrovskými energetickými náklady. Tvůrci politik by si měli dávat pozor na potenciální nezamýšlené negativní důsledky přehnaného úprku o vodík pro lidi i planetu.
Jak může vodíková revoluce pomoci zachránit planetu – a jak nemůže
Většina vodíku se v současnosti vyrábí procesy – jako je parní reformace zemního plynu (methanu) – které produkují velké množství CO2 jako vedlejší produkt. Ačkoli lze „zelený“ vodík vyrábět pomocí elektřiny z obnovitelných zdrojů k štěpení molekul vody, tento proces je nákladný ve srovnání s konvenčnějšími výrobními metodami.
Může jít i o neefektivní využívání obnovitelných zdrojů. Využití zelené elektřiny k výrobě vodíku v době špičkové poptávky, kdy by tato energie mohla zásobovat síť a vytlačovat elektřinu vyrobenou z fosilních paliv, by mohlo vést k vyšším celkovým emisím, než bylo zamýšleno. Výroba vodíku z elektřiny vyrobené z neomezeného využívání fosilních paliv by byla ještě horší.
To vše znamená, že vodík by měl být používán uvážlivě, aby se řešily emise, které nelze eliminovat jinými způsoby. Mnoho z nabízených použití toto políčko nezaškrtává. Některé skupiny například obhajují spalování vodíku k vytápění domácností jako alternativu k zemnímu plynu, ale to je mnohem méně účinné než přímé používání elektřiny. Bezprostředně to znamená vyšší náklady pro spotřebitele. Ale také to znamená, že použití i skutečně zeleného vodíku k vytápění domácností vytlačí menší část současného CO2 emisí, než by bylo použito pro jiné úkoly, pro které neexistují alternativy.
Auta a dodávky na vodík jsou dalším příkladem. Evropská unie se právě připojila k mnoha zemím a dosáhla dohody o zákazu prodeje automobilů a dodávek poháněných spalovacími motory. Do roku 2035 budou všechna nová auta v bloku s nulovými emisemi, jako součást snahy „Fit for 55“ snížit emise uhlíku o 55 % do roku 2030. Průmyslové skupiny a některé vlády by však chtěly i nadále povolovat provoz vozidel na vodíková „e-paliva“. Tato paliva by jednoho dne mohla být účinným nástrojem pro dekarbonizaci některých těžkých nákladních automobilů, velkých lodí, letadel a dalších forem dopravy, pro které v současné době nejsou technologie baterií vhodné pro daný účel. Ale odvádějí pozornost, pokud jde o osobní vozidla, pro která jsou již k dispozici účinné baterie.
Špičkoví klimatologové jsou skeptičtí, že národy ovládnou globální oteplování
EU je také pod tlakem průmyslu, aby zmírnila definici zeleného vodíku a aby dotovala způsoby výroby plynu, který stále nese nepřijatelné míry emisí, jako součást Fit for 55. To zavání událostmi z minulosti, kdy blok přijal politiky, které na papíře vypadaly ekologicky, ale byly vytištěny značně malým písmem. Počítání energie z derivátů dřeva jako obnovitelné například způsobilo zničení lesů v Evropě i jinde, aniž by to mělo pozitivní dopad na emise uhlíku.
Spojené státy daly lepší příklad srpnovým schválením zákona o snižování inflace, který dotuje výrobu skutečného zeleného vodíku až 3 dolary za kilogram a nižší dotace poskytuje špinavějším verzím. Globálně by však výrobě vodíku a obchodu s ním prospěla jasná, jednotná pravidla pro to, jak by se měl vodík vyrábět a za jakých okolností je jeho použití výhodné. Hydrogen Council, průmyslová skupina se sídlem v Bruselu, naléhá na mezinárodní standardy a certifikační systémy pro výrobu zeleného vodíku.
Takové standardy by měly být urychleny. Při stanovování nulových strategií by však tvůrci politik neměli ztrácet ze zřetele konečný cíl: zůstat v rámci celkového uhlíkového rozpočtu slučitelného s pařížskou dohodou o klimatu. Atraktivní to může vypadat – a jakkoli skutečné příležitosti mohou být, například při dekarbonizaci těžkého průmyslu – často odpovědí není vodík.
Příroda 611426 (2022)
