Υδρογόνο μια πιθανή λύση στο ενεργειακό μας πρόβλημα

Έχει χαρακτηριστεί το “καύσιμο του μέλλοντος”, πλήθος ερευνητικών προγραμμάτων αναζητούν το τρόπο αξιοποίησής του, τα τελευταία αρκετά χρόνια με την αρωγή και επιχειρήσεων “κολοσσών”. Ο λόγος για το υδρογόνο, η χρήση του οποίου μπορεί να λύσει το ενεργειακό πρόβλημα.

Ο κ. Σεραφείμ Ιωαννίδης, Συντονιστής Διευθυντής Ασφάλειας, Ποιότητας &Περιβάλλοντος της ΔΕΣΦΑ, μας “συστήνει” το υδρογόνο και μας λέει ότι μπορεί να συνυπάρξει με το φυσικό αέριο στο ίδιο δίκτυο.

Ποια είναι τα βασικά χαρακτηριστικά του υδρογόνου;

Το υδρογόνο είναι το ελαφρύτερο στοιχείο στην φύση και το συναντάμε μόνο δεσμευμένο σε χημικές ενώσεις άλλων ουσιών όπως οι υδρογονάνθρακες, το νερό κλπ.

Είναι άοσμο, άχρωμο, άγευστο, εύφλεκτο και μη τοξικό αέριο, ενώ καίγεται στον αέρα με μια κυανή φλόγα, σχεδόν αόρατη. Έχει την υψηλότερη θερμογόνο ικανότητα ανά μονάδα μάζας από όλα τα στοιχεία και τη μεγαλύτερη αναλογία ενέργειας/ βάρους

Πού το βρίσκουμε και πως μπορούμε να το απομονώσουμε;

Το υδρογόνο δεν υπάρχει ελεύθερο στη φύση και πρέπει να το αποδεσμεύουμε από άλλες χημικές ενώσεις. Γι’ αυτό και θεωρείται φορέας ενέργειας και όχι πηγή ενέργειας, όπως είναι τα συμβατικά καύσιμα και οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Οι μέθοδοι παραγωγής του ποικίλουν, παραδείγματος χάρη για την περίπτωση παραγωγής υδρογόνου από ΦΑ χρησιμοποιείται η μέθοδος της αναμόρφωσης ενώ για την αξιοποίηση ΑΠΕ χρησιμοποιείται η ηλεκτρόλυση του νερού.

Θεωρείται το “καύσιμο του μέλλοντος”. Γιατί;

Τις τελευταίες δεκαετίες παγκοσμίως έχει προκύψει η ανάγκη για την ανάπτυξη εναλλακτικών μορφών ενέργειας φιλικές προς το περιβάλλον με υψηλό βαθμό απόδοσης. Η ανάπτυξη και η χρήση τεχνολογιών υδρογόνου και κυψελών καυσίμου κινούνται προς την κατεύθυνση αυτή τόσο σε επίπεδο σταθερών εφαρμογών όσο και στον τομέα των μεταφορών. Το υδρογόνο μπορεί να αποτελέσει ολοκληρωμένη πρόταση αρκεί να αναπτυχθούν οι αναγκαίες υποδομές και τεχνολογίες που αφορούν τόσο στην παραγωγική του διαδικασία όσο και στην μεταφορά και τελική χρήση του.

Σε ποιες εφαρμογές χρησιμοποιείται ως καύσιμο σήμερα το υδρογόνο;

Το υδρογόνο σήμερα χρησιμοποιείται σε μικρή κλίμακα κυρίως στον τομέα των μεταφορών όπως λεωφορεία, στη παραγωγή ηλεκτρισμού/θερμότητας (σε μικρή και βιομηχανική κλίμακα), ενώ επίκειται η χρήση του στην λειτουργία φορητών συσκευών.

Τι είναι αυτό που δεν επιτρέπει την ευρεία εκμετάλλευση του;

Δεν μπορούμε με σαφήνεια να ορίσουμε τον κυριότερο ανασταλτικό παράγοντα. Σίγουρα ένας από τους κυριότερους λόγους είναι το υψηλό κόστος των απαιτούμενων τεχνολογιών.

Πώς αντιμετωπίζει η ΕΕ την προοπτική εκμετάλλευσης του;

Η Ε.Ε. υποστηρίζει την ανάπτυξη της τεχνολογίας υδρογόνου και την διαμόρφωση των συνθηκών ένταξης των τεχνολογιών υδρογόνου και κελιών καυσίμου στον ενεργειακό χάρτη σε εθνικό και διεθνές επίπεδο Το 2004 η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δημιούργησε την Ευρωπαϊκή Τεχνολογική Πλατφόρμα Υδρογόνου και Κελιών Καυσίμου. Η στρατηγική για την ανάπτυξη της Ε.Ε. στοχεύει στην διαμόρφωση της κοινωνίας του υδρογόνου. Υποστηρίζονται η τεχνολογική καινοτομία, η εφαρμογή έργων επίδειξης τεχνολογία, μέτρα για την διείσδυση στην αγορά και επίτευξης της εμπορικής ωριμότητας των τεχνολογιών. Επίσης έχουν διαμορφωθεί οι κύριοι άξονες για την βραχύ -μεσοπρόθεσμη ανάπτυξη των τεχνολογιών αυτών ανά θεματική περιοχή. Η Ευρωπαϊκή στρατηγική για καθαρά και ενεργειακός αποδοτικά οχήματα περιλαμβάνει την υποστήριξη οχημάτων υδρογόνου.

Τι κάνουν γι αυτό οι ιδιωτικές εταιρείες;

Σήμερα υπάρχει έντονη ερευνητική και εμπορική δραστηριότητα στην Ευρωπαϊκή Ένωση αλλά και στις Η.Π.Α. τον Καναδά καθώς την Ιαπωνία. Γενικά, οι τεχνολογίες του υδρογόνου βρίσκονται σήμερα ανάμεσα στο στάδιο της δοκιμαστικής εφαρμογής και της προεμπορικής φάσης. Η τεχνολογική εξέλιξη και η εμπορική ωριμότητα διαφέρουν για κάθε περίπτωση εφαρμογής. Στον τομέα των μεταφορών, έτος ορόσημο ήταν το 2003 όπου τέθηκαν σε κυκλοφορία 33 λεωφορεία στα πλαίσια των Ευρωπαϊκών προγραμμάτων CUTE και ECTOS. Το 2008 διατέθηκε το πρώτο ΙΧ αυτοκίνητο υδρογόνου και μέχρι το 2015 αναμένονται και άλλες εκδόσεις. Στον τομέα της παραγωγής ενέργειας συναντώνται συστήματα από 50KW έως μερικά ΜW. Σε χαμηλότερα επίπεδα ισχύος βρίσκονται εφαρμογές συμπαραγωγής ηλεκτρισμού / θερμότητας στον οικιακό τομέα και στα συστήματα βοηθητικής ισχύος. Στην Ευρώπη, στις ΗΠΑ και την Ιαπωνία υπάρχουν σταθμοί ανεφοδιασμού υδρογόνου. Στον κλάδο μεταφοράς – διανομής σημαντικό ενδιαφέρον επιδεικνύουν οι εταιρίες φυσικού αερίου.

Ο ΔΕΣΦΑ σε τι βαθμό συμμετέχει και σε ποιο επίπεδο την αφορά η αξιοποίηση του υδρογόνου;

Ο ΔΕΣΦΑ έχει συνταχθεί με τις αρχές της αρμονικής, ισόρροπης και αειφόρου ανάπτυξης. Γι’ αυτό δραστηριοποιείται έντονα και στον τομέα της ανάπτυξης τεχνολογικών λύσεων στην μεταφορά και διανομή υδρογόνου. Συμμετείχε σε στενή συνεργασία με το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο στο Ευρωπαϊκό ερευνητικό πρόγραμμα “NATURALHY – Preparing for the hydrogen economy by using the existing natural gas system as a catalyst” (2004-2009) μαζί με τις σημαντικότερες Ευρωπαϊκές εταιρείες Φυσικού Αερίου.

Το πρόγραμμα “NATURALHY είχε σαν στόχο την εξέταση των δυνατοτήτων διείσδυσης του Υδρογόνου στο υφιστάμενο ενεργειακό σύστημα με την διακίνηση μιγμάτων Φυσικού Αερίου/υδρογόνου στα ήδη κατασκευασμένα δίκτυα ΦΑ. Το ζητούμενο είναι η αξιοποίηση του δικτύου Φυσικού Αερίου έτσι ώστε να εξοικονομηθούν οι τεράστιοι πόροι που απαιτούνται για την ανάπτυξη νέων δικτύων. Το όφελος για το περιβάλλον και την Οικονομία σε αυτή την περίπτωση είναι σημαντικό ενώ παράλληλα βοηθά στην επιτάχυνση του ρυθμού διείσδυσης του Υδρογόνου. Παράλληλα κύριο στοιχείο της εφαρμογής της κοινωνίας του υδρογόνου είναι και η αναμόρφωση φυσικού αερίου προς παραγωγή υδρογόνου.

Φυσικό αέριο και υδρογόνο. Μπορούν να συνυπάρξουν στο ίδιο δίκτυο;

Όπως έδειξαν οι έρευνες, είναι δυνατή η ανάμιξη υδρογόνου σε ποσοστό 20-30%, με το φυσικό αέριο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ανάλογα με τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά του δικτύου, είναι εφικτή η προσθήκη υδρογόνου μέχρι και 50%. Υφιστάμενες τεχνολογικές λύσεις εξασφαλίζουν τα απαιτούμενα επίπεδα ασφάλειας στην μεταφορά του. Σημαντικό στοιχείο για την ασφαλή χρήση του είναι η υιοθέτηση κατάλληλων τεχνολογιών στην τελική κατανάλωση.

Πόσο μακριά είμαστε από την “εποχή του υδρογόνου” ;

Σήμερα υπάρχουν αρκετές εφαρμογές τεχνολογιών υδρογόνου σε πιλοτικό επίπεδο που σηματοδοτούν την έναρξη της εποχής του υδρογόνου. Η πορεία για την ένταξη του υδρογόνου ως ισότιμου ενεργειακού παράγοντα στην τελική κατανάλωση ενέργειας περνάει από την περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας και τη μείωση του κόστους της, την διαθεσιμότητα των ορυκτών καυσίμων, τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις και τις δεσμεύσεις για την κλιματική αλλαγή και την ενεργειακή ασφάλεια.

Επαναδιατυπώνοντας την ερώτηση «Πόσο μακριά είμαστε από την εποχή του υδρογόνου;» θα λέγαμε «πόσο σύντομα θέλουμε να φτάσουμε».

Έρη Δρίβα