Nemačko istraživanje: Daleko je vodonik

Da li je nedostatak novca glavni uzrok što se ekonomija već nije preorijentisala na vodonik kao glavni energent? Sprovedena studija otkriva više obećavajućih momenata u pogledu primene tehnologije vodoničnih gorivnih ćelija, ali isto tako i mnoge rizike skopčane s tim. Interesantan članak o ovoj temi je (po običaju) maločas objavio Spiegel.

Vodonik postaje jedan od glavnih energenata u svakodnevnoj upotrebi. Otprilike tako se može formulistati vizija koju je Toyota produbila predstavljanjem druge generacije vodoničnog četvorotoškaša s ozankom Mirai. Do ovog trenutka su Japanci prodali samo 11 hiljada primeraka ovog, pa može se slobodno reći, još uvek egzotičnog automobila. Sada bi ih već trebalo biti deset puta više, što bi istovremeno značilo i da se dogodio proboj ove tehnologije.

„Ljudi će želeti da poseduju ovaj automobil i to zbog performansi i stila koji nudi, a ne zbog toga što koristi tehnologiju vodoničnih gorivnih ćelija,“ rekao je Jošikazu Tanaka, glavni inženjer zadužen za razvoj modela Mirai. A ipak su neizmerne nade konstruktora položene u energetski izvor. Mazda je pre desetak godina razvijala svoj projekat automobila s pogonom na vodonik, a o čemu smo pisali ovde.

Kada se vodonik dobije ekstrakcijom iz vode (elektrolizom), za šta je neophodna električna energija (poželjno iz obnovljivih izvora), vodonik postaje ključan faktor industrije čiji razvoj neće uticati negativno na klimatske prilike.

Posebno iz razloga što Toyota nije jedina sa sličnim ambicijama. Nekoliko proizvođača kamiona računaju na tu tehnologiju, dok i Siemens planira da u Čileu proizvodi sintetička goriva uz pomoć zelenog vodonika. Jedan od kupaca je i marka Porsche.

Međutim, na vodonik se ne računa samo u drumskom saobraćaju, kada se govori o promenama koje bi trebalo da donese. Nemačke železnice pokušavaju da organizuju regionalni transport koristeći vodonik kao pogonsko gorivo umesto nafte. Pored toga, vodoniku u smislu energenta se nada i industrija prerade čelika, hemijska i industrija proizvodnje cementa. Svi oni žele da ugljenični otisak svedu na najmanju moguću meru.

Zelena električna energija postaje usko grlo

Kako ovaj san postao java, Nemačkoj je neophodan zeleni vodonik koji se može dobiti, kako rekosmo elektrolizom vode, ali uz silan utrošak električne energije. Do sada se vodonik dobijao uglavnom izvlačenjem iz fosilnih goriva, pri čemu je „žrtva“ najčešće bio prirodni gas. U tom slučaju, koristi u smislu očuvanja prirodnog ambijenta, teško da uopšte i postoje.

Institut za sisteme i istraživanje inovacija iz Fraunhofera (ISI) je sačinio rekapitulaciju i pregled koliko vodonika je germanskoj zemlji potrebno, i kakvi su rizici asocirani s ostvarenjem takvog cilja.

• prema onome što se zaključuje iz izvoda, nemačke potrebe za sintetičkim gorivima, koja se proizvode na temelju vodonika, bi u 2050. godini bile na nivou od 530 do 910 teravat sati. Pored toga što bi bio korišćen u saobraćaju, na vodonik bi se oslanjala i industrija, ali i toplane. Na primer: ukupna potrošnja energije u Nemačkoj je tokom 2018. godine bila 2.500 teravat sati, dok je tražnja za električnom energijom bila na nivou od 560 teravat sati.
• Svetsko tržište zelenog vodonika, kao i proizvoda utemeljenih na istom će porasti sa aktuelnih 45 na 102 milijarde evra, počev od 2030. godine. Međutim, to će i dalje biti samo delić u odnosu na tržište sirove nafte, koje se prema aktuelnim cenama meri s 2 hiljade milijardi evra godišnje. Zato se očekuje dać e sve 2050. godine ono svesti na 680 milijardi evra godišnje.
• Obim potreba za vodonikom je direktno vezan za pitanje koje se tiče broja industrijskih grana koje bi se oslonile na ovaj energent kao glavni.

Dakle, moguće je da će postojati široki front tražnje za zelenim vodonikom. Upitno je svakako, da li će rezerve obnovljive energije kojim raspolaže Nemačka, biti dovoljne da se proizvede adekvatna količina struje za opšte potrebe, uvećane još i za potrebe proizvodnje ekološkog vodonika. U 2019. godini, 243 teravat sati obnovljive energije je generisano u Nemačkoj. Međutim, ta vrednost je ograničena i nemoguće je izmisliti nove parcele na kojima je izvodljivo izgraditi vetrenjače ili postaviti solarne panele. Resursi su ograničeni.

Neizbežan je uvoz vodonika

Faktori koji se odnose na ekonomsku efikasnost i prihvatanje vodonika od strane stanovništva, ograničavaju širenje potencijala obnovljivih izvora energije u Nemačkoj na 700 do 1.100 teravat sati, sračunala je gore pomenuta kuća Fraunhofer ISI. Istraživači su zaključili da je to nedovoljno da bi se pokrila potreba za celokupnom električnom energijom, uključujući i onu za proizvodnju vodonika.

Gorivo budućnosti će se po svemu sudeći morati uvoziti u Nemačku. Prema onome što se da pročitati u dokumentu o kom izveštavamo, značajno je veći potencijal za proizvodnju energije iz obnovljivih izvora u zemljama koje okružuju Nemačku, pa i u ostalim krajevima sveta. Kako bilo, takav kilovat sat bi bio osetno skuplji u proizvodnji.

Siemens nastavlja svoj vodonični projekat u Čileu. „Energija iz obnovljivih izvora se više ne proizvodi samo tamo gde se istovremeno i koristi, već gde se nalaze odgovarajući prirodni resursi u vidu sunca i vetra,“ kaže izvršni direktnor kompanije Siemens Energy Kristijan Bruč, objašnjavajući otkud je to Siemens dobacio do Čilea.

Proizvodnja je značajno jeftinija u severnoj Africi

Istraživači s instituta ISI predviđaju da će troškovi proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora biti drastično niži u zemljama s boljim predispozicijama za tako nešto. Na primer, u severnoj Africi, potrebno je manje od tri centa za proizvodnju kilovat sata, što je dvostruko isplativije nego u Nemačkoj. Vetrenjače i solarne ćelije su mnogo bolje iskorišćene u Maroku i susednim zemljama.

Čak i u takvim uslovima, dva problema ostaju. U mnogim od tih „boljih“ regiona, neophodna voda za proces elektrolize je deficitarna, pa bi prvo bilo neophodno izvršiti desalinizaciju morske vode, što opet zahteva utrošak nesrazmerne količine struje.

Ujedno, to je još jedan razlog zašto istraživači očekuju proporcionalno jake cene za zeleni vodonik. Proizveden uz pomoć zelene električne energije i sekundarnih proizvoda, vodonik je dva do tri puta skuplji od onog dobijenog ekstrakcijom iz fosilnih goriva.

Pride, ni tehnologija nije kratkoročno rešenje za klimatske probleme. Značajne uvozne količine vodonika se u Nemačkoj mogu očekivati od 2030. godine. Čak i ako se sintetička goriva budu proizvodila u posebno podesnim regionima, s aspekta troškova izrade, ostaće značajno skuplja od onoga koliko se danas plaća benzin ili nafta.

Koliko tačno će stajati jedan kilogram zelenog vodonika ostaje kao otvoreno pitanje još uvek, prema navodima istraživača. Ovo stoga što su se sve dosadašnje analize bavile samo troškovima proizvodnje i transporta.

Međutim, iz tog dela kalkulacije se ne može izvući relevantan zaključak o ceni, navode kritičari istraživanja, navodeći da je rizik od potcenjivanja aktuelne cene, trenutno na visokom nivou. Naime, osnovano se navodi da će na cenu vodonika značajno uticati i poreska politika, rizici skopčani sa samim poslovanjem entiteta angažovanih u ovoj oblasti i odnos ponude i tražnje. Da bi se buduća cena vodonika mogla anticipirati na iole relevantan način, neophodno je izvršiti dodatne temeljne analize.

AutoRepublika

(540)