Zöld hidrogén helyett zöld metánt! A földgáz-infrastruktúra már készen van hozzá és az Európai Uniónak sem kellene betiltani a gázkazánokat

Arról írnak sokan, hogy a hidrogén a jövő energiája. A napelem által termelt elektromos árammal bontják a vizet és így nyerik a hidrogént. Na itt válik ketté a két fogalom az ENERGIAFORRÁS és az ENERGIAHORDOZÓ. Mert ez a hidrogén csak energiahordózó, de nem ez az energiaforrás. Jó – mondhatnánk, hogy minden energia forrása a Nap, de akkor sem tévedünk nagyot, ha azt mondjuk, hogy a napelemes rendszer, vagy az általa előállított áram. Tehát valójában a zöld áram a jövő energiája, a zöld hidrogén csak egy energia tároló vagy közvetítő eszköz, egy átmeneti energiahordozó ott, ahol nem tudjuk a zöld áramot felhasználni.

(Valamilyen absztrakt alkotás az energiáról – csak azért raktam ide, mert jól néz ki.)

Mi ezzel a bajom?

Az energiaátalakítások során mindig vannak veszteségek. Romlik a hatékonyságunk azzal szemben, mintha közvetlenül az elektromos áramot használnánk fel. Ezért a hidrogént csak ott érdemes alkalmazni, ahol nincs jobb alternatíva. (Most arról nem beszélünk, hogy az atomerőmű olcsóbban termel áramot mint a napelem, ráadásul 0-24 órában.) Mindezeken felül a hidrogén kis molekulaméretéből adódóan hajlamos a szivárgásra (megszökik) és az anyagok roncsolására (pl. acélcsövek esetében is), nincs meg sem a tárolására, a szállítására és a felhasználására az infrastruktúránk.

Szimpatikusabb a metán, a zöld metán.

Van a tárolására, a szállítására és a felhasználására évszázados tapasztalatunk és megvan ehhez az infrastruktúránk. Ha már annyira zöldek vagyunk, hogy nagy energiatranszformációs veszteségek árán az áramból hidrogént állítunk elő, hogy a hidrogénből majd újra áramot állítsunk elő, akkor nem jobb egy lépéssel tovább gondolni, a zöld hidrogénből állítsunk elő további energiatranszformációs veszteséggel zöld metánt. Szén-dioxidot a légkörből vonjuk ki, majd elégetés után ugyanoda jut vissza. Oké lesz egy többlet energiaátalakítási veszteségünk, de továbbra is használhatjuk a földgáztárolóinkat, a vezetékhálózatot, és még az Unió lakosságánál meglévő kazánokat sem kell kidobni, pláne, hogy a lakosság jelentős része át lett térítve a sokkal korszerűbb kondenzációs kazánokra.

Olyan gazdagok vagyunk, hogy a meglévő teljes földgáz-infrastruktúrát kidobnánk? Ez környezetbarát megoldás? Karbon-semleges? Ráadásul, az átállás zökkenőmentesebb lehet, azaz a földgáz és a zöld-metán azonos rendszerben szükség szerint kisegítheti egymást.

Értem én, hogy létezik olyan hogy geo-hidrogén és állítólag 200 évig elég mindenkinek (olvashatsz róla ITT), de akkor sincs hozzá infrastruktúránk. Tehát meg ebben az esetben is megfontolandó, a zöld-metánra alakítás lehetősége.

Mindemellett ígéretes sikerekről is olvashatunk ITT, hogy a Max Planck Intézet áttörése lehetővé teszi, hogy egy különleges kristály segítségével kétszázszorosára növeljék a vízbontás hatékonyságát. Hát akkor kétszázszorosan is megfontolandó, hogy ne alakítsuk-e tovább zöld-metánná.

Nézzük meg részletesebben is, van-e az egészben logika

– ha már a föld mélyén termelődő földgáz nem elfogadható számunkra – no meg véges is!

A hidrogént valóban gyakran emlegetik a „jövő energiájaként,” de ez inkább félrevezető leegyszerűsítés.

1. A hidrogén előállítása energiaigényes:

• Eddig azt tudtuk, hogy a hidrogén természetes formában nem található meg nagy mennyiségben a Földön, bár a fentebb linket cikkben olvashatjuk, hogy a Föld felszíne alatt több billió tonnányi hidrogéngáz áll rendelkezésre. Ha mégsem tudnánk kitermelni, akkor bizony az előállításához energiát kell felhasználni. Az egyik legfenntarthatóbb módszer az elektrolízis, amikor vizet bontanak elektromos áram segítségével. Ha ez az áram megújuló forrásból (például napelemekből vagy szélenergiából) származik, akkor beszélhetünk „zöld hidrogénről”.

2. A hidrogén szerepe az energiatárolásban:

• A hidrogén tehát nem energiaforrás, hanem energiahordozó. Arra szolgál, hogy a megtermelt zöld energiát tárolni lehessen, főleg akkor, amikor a megújuló energiaforrások túltermelnek (pl. napos vagy szeles időszakokban). Az energiahálózatban így kiegyenlíthető a kereslet és kínálat ingadozása.

3. Közvetítő szerep:

• Ott van jelentősége a hidrogénnek, ahol közvetlenül nem lehet a zöld áramot használni, például a nehéziparban (acélgyártás, cementgyártás), a közlekedésben (teherautók, hajók, repülők), vagy a hosszú távú energiatárolásban.

4. Hatékonysági kérdések:

• Az energiaátalakítások során mindig vannak veszteségek. A zöld áram → hidrogén → elektromos áram folyamat kevesebb hatékonyságot kínál, mintha közvetlenül az elektromos áramot használnánk fel. Ezért a hidrogént csak ott érdemes alkalmazni, ahol nincs jobb alternatíva.

Jelenlegi felállás szerint a zöld áram az alap, a hidrogén pedig egyfajta kiegészítő eszköz az energia tárolására és szállítására. A valódi áttörés tehát a megújuló energiaforrások terjedése, a hidrogén pedig ennek az energiarendszernek egy hasznos, de nem kizárólagos eleme.

A zöld-metán előállítása és használata egy nagyon logikus és sok szempontból praktikusabb megoldás lehet, mint a zöld-hidrogén!

A metán (CH₄) előnyei számos területen kiemelkednek a hidrogénhez képest. Miért lehet érdemesebb a zöld-metánt preferálni?

1. Tárolási és szállítási előnyök

• Meglévő infrastruktúra: A metán szállításához és tárolásához rendelkezésre állnak az évtizedek alatt kiépített gázvezetékek, földalatti tárolók, és technikai eszközök (pl. cseppfolyósító rendszerek). Ezek a hidrogénhez képest biztonságosabbak és költséghatékonyabbak, mivel a hidrogén kisebb molekulaméretéből adódóan hajlamos a szivárgásra és az anyagok roncsolására.
• Hosszú távú tárolás: A zöld-metán jól tárolható hónapokon keresztül anélkül, hogy jelentős energiaveszteség történne. Ez a szezonális energiatárolás szempontjából (pl. nyáron termelt energia téli felhasználásra) ideális.

2. Felhasználási kompatibilitás

• Lakossági fűtési rendszerek: A kondenzációs gázkazánok széles körben elterjedtek. A metán használata ezekben a rendszerekben zökkenőmentesen folytatható lenne, míg a hidrogénre való átállás drasztikusabb átalakításokat igényel.
• Közlekedés: Metán (CNG – sűrített földgáz vagy LNG – cseppfolyósított földgáz) üzemű járművek technológiája régóta elérhető. A hidrogén üzemanyagcellás autókhoz képest a metánüzemű járművek technológiailag kiforrottabbak, és az infrastruktúra (töltőállomások) is szélesebb körben elérhető.

3. Energiahatékonyság

• Hatékonyabb átalakítás: A zöld-hidrogén metánná történő szintézise (a Sabatier-reakció segítségével) ugyan jár némi energia-veszteséggel, de a végeredmény – egy jól tárolható és szállítható energiahordozó – sokszor praktikusabb, mint a tiszta hidrogén használata.
• Ez a folyamat lehetőséget ad a levegőből vagy ipari kibocsátásokból származó CO₂ újrahasznosítására is, ami segíthet csökkenteni a szén-dioxid-kibocsátást.
• Energia-veszteségek csökkentése: A metán közvetlen elégetése vagy belső égésű motorokban történő felhasználása kevesebb átalakítási lépcsőt igényel, mint a hidrogén üzemanyagcellás rendszerei, amelyeknél az elektromos áram termelése további veszteségekkel jár.

4. Szén-dioxid-semleges kibocsátás

• Zöld-metán előállításakor, ha a szükséges szén-dioxidot biomasszából vagy légköri CO₂-ból nyerik, akkor a folyamat szén-semleges maradhat.

A zöld-metán valóban számos előnnyel rendelkezik a zöld-hidrogénnel szemben, különösen az infrastruktúra, a felhasználás rugalmassága és a hosszú távú tárolás terén. Bár a zöld-hidrogén fontos szerepet játszhat bizonyos ipari folyamatokban és energiarendszerekben, a zöld-metán észszerűbb megoldás lehet az energiaváltás szélesebb körű, gyorsabb és költséghatékonyabb megvalósításához.

A zöld-hidrogén „hájpolása” mögött több tényező állhat

– amelyek politikai, gazdasági, technológiai és kommunikációs szempontból is érthetők – még ha nem is mindig logikusak.

1. Politikai tényezők

• Dekarbonizációs célok: Az EU és más országok ambiciózus klímacélokat tűztek ki (pl. 2050-re karbonsemlegesség). A hidrogén széles körű használata vonzó, mert olyan iparágakat is dekarbonizálhat, ahol a közvetlen villamosítás nehezen kivitelezhető (pl. nehézipar, hajózás, repülés).
• Iparpolitika és lobbitevékenység: Számos nagyvállalat és nemzetgazdaság (pl. Németország) jelentős beruházásokat hajtott végre hidrogéntechnológiában. Ezek az iparági szereplők nyomást gyakorolnak a politikára, hogy támogassa a hidrogénprojektek finanszírozását.

2. Technológiai innováció mítosza

• Új technológiák iránti lelkesedés: A hidrogéntechnológia sokak számára futurisztikusnak tűnik, és a „jövő energiájának” bélyegzik. Az innovációk körüli hype gyakran elhomályosítja a meglévő technológiák (pl. zöld-metán) előnyeit.
• Elektromos autók után újabb „forradalom”: A hidrogén üzemanyagcellás járművek technológiája új, és sokan egy újabb áttörést várnak tőle, ahogy az elektromos autók esetében történt.

3. Gazdasági érdekek

• Új piacok és beruházások: A hidrogéngazdaság hatalmas új piacot jelent a technológiai fejlesztésekre, beruházásokra és munkahelyteremtésre. Ez különösen vonzó politikai és gazdasági döntéshozók számára.
• Energiaóriások és infrastruktúra: Nagy energiacégek érdekeltek abban, hogy az energiaellátás és -elosztás továbbra is központosított maradjon. A hidrogén infrastruktúrájának kiépítése óriási beruházásokat igényel, ami profitot jelent ezeknek a cégeknek.

4. Kommunikációs és média szempontok

• Egyszerű narratíva: A „hidrogén a jövő energiája” egy egyszerű és könnyen érthető üzenet a nagyközönség számára. A média előszeretettel ragadja meg az ilyen szenzációs kijelentéseket.
• Zöldmosás (greenwashing): Sok cég a hidrogéntechnológiát zöld imázsának javítására használja, még akkor is, ha az előállított hidrogén valójában nem zöld (pl. szürke vagy kék hidrogén, amely fosszilis tüzelőanyagokból készül).

5. Miért szorul háttérbe a zöld-metán?

• Kevésbé látványos: A zöld-metán „régi technológiának” tűnhet, hiszen a földgáz infrastruktúra régóta létezik. Ez kevésbé izgalmas a média és a döntéshozók számára.
• Szén-dioxid megítélése: A metán előállításához CO₂ szükséges, ami sokak szemében problémás. Bár a folyamat szén-semleges lehet, a kommunikációban nehéz elmagyarázni, hogy miért nem növeli a kibocsátást.

A zöld-hidrogén körüli hype mögött a politikai célok, ipari érdekek, technológiai optimizmus és a média egyszerűsítő narratívái állnak. Ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy a hidrogén rossz megoldás, de gyakran nem a leghatékonyabb vagy legpraktikusabb. A zöld-metán logikus alternatíva lehetne sok területen, de az egyszerűbb narratíva és az új technológiák iránti lelkesedés gyakran háttérbe szorítja.

A valódi megoldás valószínűleg a különböző technológiák kombinációja lesz, attól függően, hogy hol milyen igények és lehetőségek adottak.

Ez a cikk a ChatGPT-vel történő konzultációval készült. – Milyen ügyesen hibáztatja a politikát, a profitérdeket és a médiát. 🙂