Categories
OecoBright

A jövő energiahordozója és kihívásai Európában

A hidrogén beépítése az európai energiarendszerbe izgalmas lehetőségeket kínál, ugyanakkor a környezetbarát hidrogén széles körű használata még várat magára. Van kilátás arra, hogy a hidrogén idővel helyettesítheti a földgázt, de ehhez stabil energiaforrásokra van szükség. Jelenleg Európában a hidrogént elsősorban az iparban (acél- és vegyiipar), finomítókban, energiatárolásban, közlekedésben (például hidrogénhajtású járművek), fűtési megoldásokban és elektromos áram termelésében használják. Az Európai Unió ambiciózus célokat tűzött ki ebben a folyamatban, törekedve arra, hogy 2050-re a hidrogén részaránya elérje az uniós energiaigény 14%-át. A közelebbi, 2030-ra vonatkozó célok, amelyek 10 millió tonna hidrogén előállítását és további 10 millió tonna hidrogén importját tartalmazzák, szintén nagyratörőnek bizonyulnak. Elemzők úgy vélik, hogy ezek a célkitűzések túlzottan magas elvárásokat állítanak, amelyek nem feltétlenül egyeznek meg a hidrogén iránti valós kereslettel. Németország vezető szerepet vállal az európai átmenetben, de felmerül a kérdés, hogy a pénzügyi válságokkal terhelt költségvetés hogyan kezeli majd a kínálat növelését és a vezető szerep fenntartását. Magyarország óvatosabb, lépcsőzetes megközelítést alkalmaz, a gyorsaságot a teljes értéklánc fejlesztésével helyettesítve. Hazánkban az évtized végére reális cél lehet a hidrogénhajtású buszok elterjedése.

Hidrogén felhasználása napjainkban

A hidrogént már az 1950-es évektől használják, azonban az elmúlt két évtizedben egyre fontosabb szereplővé válik több európai szektorban is. A legnagyobb hidrogénfelhasználó az ipar, különösen az acél- és vegyipar. Az 20. század második felétől az acélgyártásban a hidrogén a szén alternatívájaként szolgál, míg a vegyiparban az ammónia és más vegyi anyagok előállításához alkalmazzák. A finomítók nem csak a nyersolaj tisztításához használják, hanem a különböző olajtermékek készítésében is kulcsszerepet játszik. Az évezred fordulóját követően a hidrogén az egyre nagyobb részarányt képviselő megújuló energiaforrások tárolásában és szállításában is segítséget nyújt, így segítve a zöld energia hatékonyabb kezelését. A fűtés területén a hidrogén lehetőséget kínál ipari létesítmények és akár otthonok energiaellátására, miközben az elektromos áram termelésében is fontos szerepet tölt be. A hidrogén legnagyobb potenciálja a jövőben talán a közlekedési szektorban rejlik, ahol egyre több hidrogén üzemanyagcellás busz és teherautó tűnik fel Európa-szerte. A Nemzetközi Tiszta Közlekedési Tanács adatai szerint 2021-ben és 2022-ben közel 200 hidrogénhajtású buszt és teherautót adtak el Európában. Ugyanakkor a hidrogén jelenlegi felhasználásában a szürke hidrogén a legelterjedtebb, a zöld, környezetbarát hidrogén pedig csak kis részét teszi ki a teljes termelésnek. De vajon mi akadályozza a teljesen tiszta, öko hidrogén előállítását?

Különböző hidrogéntípusok

A hidrogén előállításának többféle módja van, amelyek különböző forrásokból származhatnak. A legelterjedtebb termelési eljárás a hidrogén metángáz reformálása, amely során a földgázt magas hőmérsékletű gőzzel reagáltatják. Ezen kívül alkalmazható metódus az elektrolízis, amely során elektromos áram segítségével a vizet hidrogénre és oxigénre bontják. A hidrogén létrehozásának módja meghatározza annak színét, azaz hogy a hidrogén szürke, alacsony szén-dioxid-kibocsátású (kék), zöld vagy rózsaszínű. A hidrogén típusai az alábbiak szerint különböztethetőek meg:

  1. Szürke hidrogén: Jelenleg a szürke hidrogén a leggyakoribb hidrogénfajta, amit a földgázból történő metángőz-reformálási folyamat során állítanak elő. Ebben az eljárásban azonban jelentős mennyiségű szén-dioxid szabadul fel, ami miatt ez a módszer kevésbé tekinthető fenntarthatónak.
  2. Kék hidrogén: A kék hidrogén, amely alacsony szén-dioxid-kibocsátású, hasonló a szürke hidrogénhez, de egy fontos különbséggel: a gyártás során keletkező szén-dioxidot összegyűjtik, tárolják, vagy más célokra hasznosítják. Ennek eredményeképpen a kék hidrogén tisztábbnak számít, azonban ez a típus is fosszilis tüzelőanyagokra támaszkodik. Jelenlegi technológiai korlátok miatt ez a hidrogénfajta áll a legközelebb a széleskörű alkalmazáshoz.
  3. Zöld hidrogén: A zöld hidrogént víz elektrolízisével állítják elő, megújuló energiaforrások, például szél- vagy napenergia felhasználásával. Ez a folyamat nem bocsát ki szén-dioxidot, így a zöld hidrogén a leginkább fenntartható megoldás. A készítése jelenleg drágább, mint a szürke vagy kék hidrogéné, a megújuló energiával és az elektrolízisberendezésekkel kapcsolatos magas beruházási költségek miatt.
  4. Rózsaszín hidrogén: A rózsaszín hidrogént atomenergiából származó villamos energiával állítják elő, amikor a vizet elektrolízis útján hidrogénre és oxigénre bontják. Alacsony szén-dioxid-kibocsátásúnak tekinthető, de a rózsaszín hidrogén fenntarthatósága az atomenergia-termelés és a hulladékártalmatlanítás módszerétől függ.

Európai stratégia

Európa szerte a 2022-es évben több mint 8 millió tonna kereslet volt a hidrogénre, amelynek közel a 60 százaléka a finomítókból származott. Ez az európai energiafogyasztás kevesebb, mint 2%-át jelenti. A legnagyobb felhasználás Németországban volt, majd Hollandia, Lengyelország, Spanyolország és Olaszország következett. Ugyanakkor látható, hogy egyre több tagállam mutatja be a nemzeti hidrogénstatégiáját, amely egyre több szektorban jelenik meg.

Az EU-tagállamok nemzeti szakpolitikai terveiben említett hidrogén-alkalmazási területek

Forrás: Intereconomics, 2021

Mindezek ellenére a 2022-es évben a teljesen tiszta zöld hidrogén jelenleg csak a fogyasztás körülbelül 0,1%-át tette ki, ami rávilágít arra, hogy az európai döntéshozók által kitűzött célok eléréséhez jelentős stratégiai változtatásokra van szükség. Ezt a célt hivatott segíteni számos európai hidrogénprogram, mint a „Irány az 55%!” intézkedéscsomag, az Európai Hidrogénbank, valamint a 2020 júliusában létrehozott Európai Tiszta Hidrogén Szövetség, amely az európai hidrogénipar kialakításán és a tiszta hidrogén alkalmazásán dolgozik. A szövetség mintegy 1700 érdekelt felet tömörít és az egész hidrogén értékláncot felöleli, a tiszta hidrogén előállításától és szállításától az ipari, mobilitási, energetikai és épületekbe történő felhasználásig.

Az átállás a szürke hidrogénről számos technológiai korláttal és alapanyag-problémával jár, amihez jelentős befektetések szükségesek. A zöld és a rózsaszín hidrogén gyártása magas beruházási költségek mellett jelentős vízfelhasználást igényel, amelyet a Nyugat-Európában egyre gyakoribbá váló aszályok tovább súlyosbítanak. A zöld hidrogén megújuló energiaforrásokból, míg a rózsaszín az atomenergiából származó villamos energiára támaszkodik, amelyet már számos EU-tagállam felszámolt. Mindezek mellett az elektrolízis berendezések költségei is tovább növekedtek, 2022-ben átlagosan 1650 euró/kW-ra emelkedve, ami 9 százalékos növekedést jelent a korábbi évhez képest. A megoldásokhoz szükséges jelentős anyagi forrásokat az Európai Bizottság, például a Hidrogénbankon keresztül támogatja, azonban ezek a támogatások elsősorban a zöld, rózsaszín hidrogént előállító projekteket célozzák, nem pedig az alacsony szén-dioxid-kibocsátású megoldásokat. Ezt a stratégiát csak néhány uniós tagállam, mint Franciaország, Németország, Portugália, Dánia és részben Lengyelország követi.


Az ábra itt hivatkozható: https://datawrapper.dwcdn.net/28VNB/1/

Keresleti és kínálati gondok

Az ambícozús európai tervek egy részét a RePowerEU program foglalja magába, amely 2030-ra 10 millió tonna hidrogén előállítását és további 10 millió tonna hidrogén importját tartalmazza. Ezeket a célkitűzéséket több elemző is túl nagyszabásúnak véli, miszerint túlbecsüli a várhatóan évi 8,5 millió tonnában maximalizálható 2030-as hidrogénkeresletet.

Az ábra itt hivatkozható: https://public.flourish.studio/visualisation/16407649/

Politikusok szerint egy „tyúk-tojás” dilemma látható az európai hidrogénpiacon, ahol nem tudják eldönteni, hogy a kereslet vagy a termelés legyen az első. Jelenleg a hidrogénpiac kínálati oldalának bővülését csak ösztönzőkkel lehet elérni, mivel a kereslet hiányában a vállalatok vonakodnak a szektorban való beruházásoktól. Ugyanakkor jelentős kormányzati támogatásnak köszönhetően a francia Lhyfe vállalat tervezte az első úszó hidrogéngyártó telephelyet, ami a világon elsőként állít elő hidrogént a tengeren. Több nagyvállalat is – főként a cseppfolyósított földgázzal üzletelő cégek – elkezdtek foglalkozni a hidrogénban rejlő lehetőségekkel, azonban az ehhez szükséges infrastruktúra még csupán kezdeti fázisban van.

Ahhoz, hogy egyáltalán beinduljon az európai hidrogéngazdaság, a Deloitte elemzői szerint közel 500 milliárd euró szükséges.

Ez az összeg az európai hiányos költségvetésből pedig aligha kivitelezhető, legalábbis a jelenlegi 7 éves költségvetésre vonatkozóan. Ennek ellenére Európa legnagyobb gazdasága továbbra is törekszik minél hamarabb a földgáz hidrogén általi kiváltására, egyelőre még kevés sikerrel. Robert Habeck német gazdasági miniszter nemrégiben megjegyezte, hogy Németország tavaly mindössze alig egy százalékát valósította meg annak a tervezett 10 gigawattnyi hidrogén-előállító kapacitásnak, amelyet 2030-ra céloztak meg. A német stratégia jelentős átformálása egy fenntarthatóbb jövőt mutat, azonban az addigi túlélés és a földgáz gyors helyettesítése már annál kevésbé. Amennyiben Németország a lépcsőzetes átállás helyett a földgáz gyors leváltását választja, veszélyezteti a saját és Európa energiabiztonságát is.

Hidrogéntermelés Magyarországon

A hazai hidrogénstratégia a termelésre, a feldolgozásra és a külföldi országokkal való kapcsolatokra épít. Magyarország az energiabiztonság és az iparfejlesztés tekintetében kormányzati célkitűzésként tekint a hidrogénelőállításra. A tavalyi év kiemelkedő volt a magyar hidrogénstratégiában, hiszen átadták az első hidrogénelőállító kisüzemet Kardoskúzon, amely  jelenleg kis mennyiségű, óránkénti 400 köbméter hidrogén termelésére képes. Ezt a mennyiséget főként energiatárolásra vagy exportra használják majd fel. A hazai hidrogén részleges feldolgozásáért a Tiszai Erőmű tiszaújvárosi és a Mátrai Erőmű visontai telephelyei felelnek majd, amelyek hidrogéntüzelésre is alkalmasak lesznek, a több ezer megawatt napelemes kapacitás rendszerbe kapcsolása mellett. Nemzetközi szinten a magyar kormány kiemelt figyelmet fordít Ománra, amely az Európai Vállalati Megfigyelőközpont tanulmánya szerint 50 000 négyzetkilómétert jelölt ki zöld hidrogén előállítására, ami az egész ország területének közel egyhatoda. Ennek okán Magyarország első számú partnere szeretne lenni a közel-keleti országnak a közép-európai országok közül. A beruházások és együttműködések célja az energiabiztonság és az ipari fejlődés, valamint az alternatív meghajtású járművek, mint például a hidrogénhajtású buszok és nehézgépjárművek támogatása, amire jó példa a budapesti hidrogén meghajtású buszok bevezetése.

Junior elemző | Megjelent írások

Gergő a Corvinus Egyetem alkalmazott közgazdaságtan szakon diplomázott. Több mint három év munkatapasztalattal rendelkezik állami ügynökségeknél. Elemzéseiben főként makro-, mikrogazdasági, illetve pénzügyi szektorra fókuszál.

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Iratkozzon fel hírlevelünkre