30 C
Athens
Τετάρτη, 10 Αυγούστου, 2022
ΑρχικήΕυρώπηΠεριβάλλονΕίναι το υδρογόνο, πράγματι, «πράσινο»;

Είναι το υδρογόνο, πράγματι, «πράσινο»;


Του Δημήτρη Κόλια,

Σύμφωνα με εκτιμήσεις, η παγκόσμια ενεργειακή παραγωγή αναμένεται να αυξηθεί κατά 28% μέχρι το 2040, προκειμένου να ανταπεξέλθει στην προβλεπόμενη ζήτηση. Ταυτόχρονα, η μέση παγκόσμια θερμοκρασία έχει ήδη αυξηθεί κατά περίπου 1,2oC τα τελευταία 100 χρόνια. Η άνοδος αυτή οφείλεται κατά βάση στην αυξημένη –λόγω ανθρώπινης δραστηριότητας– συγκέντρωση των λεγόμενων αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Το μεγαλύτερο μέρος αυτών των αερίων παράγεται από τη χρήση ορυκτών καυσίμων και παραγώγων του πετρελαίου. Αποφασίσαμε, λοιπόν, θα μπορούσε κανείς να πει οικουμενικά, την τελευταία δεκαετία, να στραφούμε σε ένα πιο φιλικό για το περιβάλλον καύσιμο, μια εναλλακτική, δηλαδή το υδρογόνο.

Θεωρητικά, το υδρογόνο είναι μια αψεγάδιαστη εναλλακτική. Είναι το πιο απλό στοιχείο του περιοδικού πίνακα, αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, ενώ, μάλιστα, βρίσκεται στη γη σε αφθονία. Είναι μέρος σχεδόν όλων των οργανικών ενώσεων, όπως και του νερού. Επίσης, όταν το υδρογόνο «καίγεται», αντιδρά, δηλαδή, με το οξυγόνο, παράγει νερό.

Διαβάζοντας αυτά, αναρωτιέται κάποιος, πού είναι το πρόβλημα. Γιατί περιμένουμε τη βενζίνη να ακουμπήσει τα 3 ευρώ ανά λίτρο, αντί να «φουλάρουμε» καθημερινά το ντεπόζιτο με φθηνό και άφθονο υδρογόνο;

Το πρόβλημα είναι πως το υδρογόνο ναι μεν υπάρχει παντού γύρω μας, αλλά δεν υπάρχει ελεύθερο στη φύση, άρα από κάπου πρέπει να το αποσπάσουμε. Επίσης, το καθαρό υδρογόνο, όταν βρίσκεται σε θερμοκρασία δωματίου, είναι ένα άχρωμο, άοσμο, άγευστο –και όπως συνειδητοποιήσαμε μετά την ανάφλεξη ορισμένων ζέπελιν (ένα είδος αερόπλοιου)– είναι ένα ιδιαίτερα εύφλεκτο αέριο. Συνεπώς, για την ασφαλή χρήση του απαιτείται και ανάπτυξη πληθώρας νέων τεχνολογιών.

Το γερμανικό αερόπλοιο Zeppelin LZ 129 Hindenburg καίγεται κατά την προσέγγισή του στον Ναυτικό Αεροπορικό Σταθμό Lakehurst, στο Νιου Τζέρσεϊ, στις 6 Μαΐου 1937. Πηγή Εικόνας: (Smithsonian Institution, NASM 73-8701)

Για τους παραπάνω λόγους, διαχωρίζουμε το παραγόμενο υδρογόνο με ψευδώνυμα, που ανταποκρίνονται σε χρώματα, ανάλογα με τον τρόπο παραγωγής του. Τα πιο σημαντικά είναι το γκρι, το μπλε και το πράσινο υδρογόνο.

Το γκρι υδρογόνο είναι το πιο απλό και προς το παρόν παράγεται σε μεγαλύτερες ποσότητες από τα υπόλοιπα. Το υδρογόνο αυτό παράγεται κυρίως από φυσικό αέριο, που είναι ήδη μια κακή αρχή, και κατά την παραγωγή του απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα στη ατμόσφαιρα, σε αναλογία σχεδόν δέκα (10) προς ένα (1) για κάθε μόριο υδρογόνου.

Πολλοί που θα αναρωτηθούν, αν η δημιουργία τέτοιας ποσότητας ρύπων κατά την παραγωγή κατατροπώνει τον σκοπό ενός περιβαλλοντικά ουδέτερου καυσίμου, προφανώς θα έχουν δίκιο.

Αυτό μας φέρνει στο δεύτερο είδος, το μπλε υδρογόνο. Στην περίπτωση αυτή, το υδρογόνο παράγεται περίπου με τον ίδιο τρόπο με το γκρι. Η διαφορά έγκειται στο ότι σε αυτή την περίπτωση το διοξείδιο του άνθρακα δεν απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, αλλά «παγιδεύεται» και αποθηκεύεται μακροχρόνια ή βρίσκει χρήση σε άλλες εφαρμογές.

Το μπλε υδρογόνο σίγουρα αποτελεί βελτίωση σε σχέση με το γκρι, παρόλα αυτά η παραγωγή του από ορυκτά καύσιμα είναι κάτι το οποίο –όπως αναφέρθηκε και στην αρχή του άρθρου– προσπαθούμε να αποφύγουμε.

Αυτό μας «αφήνει» με το πράσινο υδρογόνο. Το πράσινο υδρογόνο είναι αυτό που παράγεται από την ηλεκτρόλυση του νερού. Μέσω της διαδικασίας αυτής, οι χημικοί δεσμοί του νερού «σπάνε» και απελευθερώνονται για κάθε ένα μόριο νερού, δύο άτομα υδρογόνου και ένα οξυγόνου.

Πηγή Εικόνας: Nuclear Industry Association

Το μόνο ελάττωμα είναι πως το «σπάσιμο» αυτό των χημικών δεσμών απαιτεί τεράστια ποσά ενέργειας, προκειμένου να γίνει σε βιομηχανική κλίμακα. Η ενέργεια αυτή μέχρι πρόσφατα έπρεπε να προέλθει και πάλι από ορυκτά καύσιμα, δηλαδή «δώρο άδωρο». Πλέον όμως, η τεχνολογία έχει φτάσει σε ένα στάδιο που η παραγωγή της απαιτούμενης ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές είναι εφικτή. Το πλάνο πολλών χωρών, εντός και εκτός Ευρωπαϊκής Ένωσης, για το κοντινό μέλλον, είναι η δημιουργία μεγάλων αιολικών πάρκων, τα οποία δημιουργούνται συνήθως κοντά στη στεριά, ώστε να αποφευχθούν επιβαρύνσεις σε ορεινά οικοσυστήματα και στην αισθητική του τοπίου ή διαφορετικά φωτοβολταϊκών πάρκων.

Με βάση τα νέα δεδομένα που έχουμε για την κλιματική αλλαγή, καθίσταται απαραίτητο, λοιπόν, να βρούμε μια φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική για τα συμβατικά καύσιμα. Το υδρογόνο, ιδίως το πράσινο και σε μικρότερο βαθμό το μπλε, φαίνεται να είναι μια πολλά υποσχόμενη λύση. Προσωπικά πιστεύω πως τα επόμενα χρόνια θα υπάρξουν εμπορικά διαθέσιμα μέσα μεταφοράς, που θα κινούνται με κάποιο τύπο υδρογόνου. Αλλά ακόμα κι αν αυτά δεν καταφέρουν να αντικαταστήσουν τα βενζινοκίνητα ή, ακόμα, αν βρεθεί καλύτερο καύσιμο στο μέλλον, τουλάχιστον θα μας έχουν «μείνει» τα φωτοβολταϊκά και οι ανεμογεννήτριες.


ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
  • International Energy Outlook 2017, EIA, διαθέσιμο εδώ
  • The Physical Science Basis & Summary for Policymakers, IPCC, διαθέσιμο εδώ
  • Paris Agreement to the United Nations Framework Convention on Climate Change, US Department of State, διαθέσιμο εδώ
  • Blue Vs. Green Hydrogen: Which Will The Market Choose?, Forbes, διαθέσιμο εδώ

 

TA ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ

Δημήτρης Κόλιας
Γεννήθηκε το 1998 στα Ιωάννινα, όπου και διαμένει. Σπούδασε στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων και έλαβε το πτυχίο του από το Τμήμα Χημείας το έτος 2021 και θα ακολουθήσει μεταπτυχιακές σπουδές, επιδιώκοντας να αποκτήσει εξειδικευμένες γνώσεις στο αντικείμενο της Περιβαλλοντικής Χημείας. Κατά την διάρκεια των σπουδών του, εργάστηκε σε φροντιστήριο ξένων γλωσσών. Αφιερώνει μεγάλο μέρος του ελεύθερου χρόνου του στην μελέτη της Πολιτικής και της Ιστορίας. Μιλάει άριστα αγγλικά.