Startol a hidrogéngazdaság
Tíz éven belül már hidrogénüzemű buszon utazhatunk, ilyen kamionok szelik majd át az országokat és megújuló energiából készült hidrogén fogja gazdagítani a földgázt, amit használunk. Erőművek is használnak majd hidrogént, ahogy arra már világszerte vannak példák: hosszú távon ez a gáz át fogja alakítani az egész energiaszektort. A változások előszeleként az Európai Unió tavaly fogadott el egy hidrogénstratégiát, a magyarországi pedig nemrég készült el. A zöld jövő egyre határozottabban körvonalazódik.
– A Nemzeti Hidrogénstratégia megalkotásakor ambiciózus, de reális jövőképet igyekeztünk felvázolni – nyilatkozta a Demokratának Steiner Attila, az Innovációs és Technológiai Minisztérium körforgásos gazdaság fejlesztéséért, energia- és klímapolitikáért felelős államtitkára. – A kormány célja az, hogy Magyarország 2050-ig klímasemlegessé váljon, és az új technológiák bevezetése nemcsak ezt segíti elő, de gazdasági potenciált, illetve új munkahelyeket is jelent.
Hogy mi is az a hidrogéngazdaság? Az alapját a vízbontás folyamata adja: áram segítségével a vízmolekulákat hidrogénre és oxigénre lehet bontani. A hidrogént pedig felhasználhatjuk üzemanyagként a közlekedésben, nagyobb volumenben pedig az iparban alapanyagként vagy tüzelőanyagként. A hidrogénből elektromos áram is előállítható tüzelőanyag-cellákban a vízbontással ellentétes folyamat révén: a hidrogén és az oxigén egyesülésével elektromos áram és víz keletkezik.
A hidrogén sokrétű felhasználhatóságát alátámasztja, hogy energiatárolásra is alkalmas: ha egy szép tavaszi napon erősen süt a nap és fúj a szél, akkor a megújuló energiát vízbontásra használhatjuk, majd hidrogén formájában tárolhatjuk, felhasználva később a tüzelőanyag-cellákban. A cellák modulárisan illeszthetőek össze, alkalmazhatóak a járművekben, de családi házhoz való és nagyobb, városrészeket ellátó erőművekben is. A világ jelenleg legnagyobb hidrogénüzemű erőműve Dél-Koreában található 50 megawatt teljesítménnyel, de például Japánban is egyre népszerűbb a hidrogént hasznosító cellák házi alkalmazása.
A hidrogénre különböző ipari folyamatokban is szükség van, ezekhez jelenleg földgázból állítják elő az úgynevezett „szürke” hidrogént. Ha viszont megújuló energia felhasználásával gyártunk „zöld” hidrogént, akkor rengeteg széndioxid kibocsátását spórolhatjuk meg például a petrolkémiai, vegyipari és műtrágyagyártási folyamatokban. Bővebben itt írtunk a hidrogéngazdaságban rejlő lehetőségekről és Magyarország első töltőállomásáról.
– Beazonosítottuk azokat a területeket a hidrogén-értékláncban, amelyekben Magyarország is pozíciókat szerezhet, vagy eleve rendelkezik valamilyen versenyelőnnyel. Ezekre fogunk fókuszálni – vázolja a terveket az államtitkár. – Ilyen terület a zöld közlekedés, hiszen hazánkban jelentős technológia, illetve kutatás-fejlesztés épült ki a gépjárműgyártáshoz kapcsolódóan. Elsősorban a nagyobb távot megtevő nehézgépjárműveknél érdemes a hidrogént üzemanyagként hasznosítani, hiszen esetükben nehézkesebb az akkumulátorok alkalmazása. Hosszú távon be kell majd csatlakoznunk a hidrogénes közlekedés nemzetközi vérkeringésébe. Hazánkban zajlik hidrogéntermelés is, ezt a jövőben karbonsemlegessé lehet tenni, hiszen rendelkezésre áll hozzá a nap- és az atomenergia is.
A 2030-ig szóló, de 2050-ig is kitekintő Nemzeti Hidrogénstratégia célja évente 16 ezer tonna karbonmentes és 20 ezer tonna karbonszegény hidrogén előállítása 2030-ra.
Ezzel pedig zöldülhet a közlekedés is: a hidrogénüzemű járművek előnye az elektromos változatokhoz képest az, hogy a hatótávolságuk nagy, 6-800 kilométer, maga a tankolás pedig pont olyan egyszerű, mint a benzinkutaknál, három-négy percet vesz igénybe. Ezért versenyképesebb ez a megoldás a távolsági buszok, teherautók, kamionok esetében az elektromos változatoknál, de a stratégia szerint a városi buszközlekedésben és hulladékszállításban is alkalmaznák a hidrogénüzemű meghajtást.
A hidrogén ára fajlagosan Európában közelít a benzinéhez, viszont a járművek egyelőre még drágák. A stratégia első körben 20 töltőállomás kiépítését tervezi 2030-ig, darabonként két töltőponttal (jelenleg a világban 370, Európában több mint 150 hidrogénkút működik), ekkorra négyezer-nyolcszáz hidrogénhajtású jármű használatával számolnak hazánkban. 2030-at követően pedig a vasúti és a vízi közlekedésben is cél a hidrogénhajtás ösztönzése.
A növekvő arányban megújuló forrásokat is hasznosító villamosenergia-rendszer kiegyensúlyozására a stratégia legalább 60 MW leszabályozási képesség megteremtését írja elő hidrogén felhasználásával. Ez a Power-To-Gas (áramból-gáz) üzemek segítségével valósulhat meg, utóbbiakhoz szükség van a tárolókapacitás megteremtésére is.
A fontos célok egyike az Európai Hidrogén Gerincvezetékhez való regionális kapcsolódás megtervezése, 2040 után pedig – ahol indokolt – a földgáz elosztóhálózat és a felhasználói rendszerek fokozatos felkészítése a hidrogén befogadására és felhasználására.
– Magyarország nemzetközi összehasonlításban is elég jól kiépített gázhálózattal és tárolókkal rendelkezik, aminek egy részét potenciálisan hidrogénszállításra és tárolásra is fel lehet használni, habár ennek módja egyelőre még vizsgálat tárgya hazánkban és Európában is – folytatja Steiner Attila. – Szintén kérdés még, hogy mekkora arányban keverhetünk zöld hidrogént a földgázhoz, hiszen nagyon illékony gázról beszélünk. Az energiasűrűsége nagyobb, a minőségen tehát nem ront, miközben csökkenti a széndioxid-kibocsátást. Vizsgálat tárgya, hogy a bekeverés meddig biztonságos, a stratégia rövidtávon kétszázalékos térfogatarányos bekeveréssel számol, amelyet középtávon az addig elvégzett vizsgálatok függvényében emelni kell. Európában harmincszázalékos arányt remélnek hosszú távon.
Az új technológiák használatának szabályozását is ki kell még alakítani. Szó van hidrogénvölgyekről vagy hidrogénklaszterekről is, amelyekben egy-egy régió a termelés és felhasználás szempontjából összefüggő rendszerben működhet. Két hidrogénvölgy körvonalazódik most, az egyik a Dunántúlon, ahol van a hidrogént alapanyagként felhasználó ammóniagyártás Pétfürdőn és kőolajfinomítás Százhalombattán, valamint megtalálható számos potenciális energetikai felhasználó, mint például a Dunai Vasmű, vagy a cementgyártás Beremenden és Királyegyházán. Ezt egészíti ki számos hidrogénüzemű közlekedési elképzelés, a Paksi Atomerőmű pedig jelentős mennyiségű karbonmentes villamos energiát szolgáltathat a hidrogén termeléséhez.
A másik régió az észak-keleti hidrogénvölgy lenne, olyan városokkal, mint Miskolc, Tiszaújváros és Kazincbarcika, ahol erős vegy- és petrolkémiai ipar működik, jelentős hidrogén felhasználással. Utóbbi esetében szóba jöhet a Mátrai Erőmű és térségének bevonása is.
A fentiek mielőbbi gyakorlatba ültetését több átfogó projekt segíti elő, ilyen a Zöld Kamion Program, a Zöld Busz Program Plusz, a Hidrogén Highway Projekt – a karbonmentes hidrogén-előállítás, -szállítás és energiatárolás megalapozásáért, a Kék Hidrogén Projekt az ipari hidrogén-felhasználás karbonlábnyomának csökkentéséért, továbbá a kutatás-fejlesztés és innováció támogatása.
Többek között egy négymilliárd forint keretösszegű pályázat támogatásával már elindult például az Akvamarin projekt, aminek keretében a Magyar Földgáztároló Zrt. (az MVM csoport tagja) négy földalatti gáztárolójából a kardoskútit vonja be a kutatás-fejlesztésbe. Ennek során a segédüzemekkel együtt egy 2,5 MW névleges összteljesítményű, elektrolizálással vizet bontó, zöld árammal hidrogént előállító és nyomásfokozó rendszer, valamint a hidrogént a földgázhoz adagoló technológia épül ki. Ez utóbbi a cég saját gázmotorjaiban, kazánjaiban fog hasznosulni.