Kada ćemo se grejati i voziti na zeleni vodonik?

Elektroprivreda Srbije (EPS) pokrenula je nedavno analizu mogućnosti i opravdanosti korišćenja postrojenja za proizvodnju i skladištenje vodonika i goriva na bazi vodonika, koja će pokazati koje su mogućnosti i načini njegovog korišćenja za potrebe građana.

U EPS-u navode da je potrebno odrediti potencijalne lokacije, veličinu i način upotrebe postrojenja, kao i da je cilj skladištenje energije, diversifikacija skladišta, smanjenje potrošnje fosilnih goriva, te generalno povećanje energetske efikasnosti proizvodnje energije.

Sagovornici „Vremena“ ukazuju da korišćenje zelenog vodonika ima značajne prednosti u odnosu na klasična fosilna goriva, ali dodaju da je neophodno mnogo toga uraditi da bi upotreba zelenog vodonika postala široko rasprostranjena u Srbiji.

Potrebna specifična tehnologija

Dr Ivana Perović iz Laboratorije za fizičku hemiju Instituta za nuklearne nauke „Vinča“ podseća da  se u eri ubrzanih klimatskih promena i energetske neizvesnosti svet sve više okreće ka obnovljivim izvorima energije.

Ona naglašava da je jedan od najperspektivnijih nosilaca energije u tom kontekstu zeleni vodonik.

„Pojam vodonična energija se, u užem smislu, može interpretirati kao hemijska energija sadržana u samom vodoniku. Međutim, šire značenje ovog pojma označava korišćenje vodonika kao medijuma za manipulaciju energijom”, kaže Perović.

Kako pojašnjava, da bi se koristio kao gorivo ili sirovina, vodonik se mora proizvesti iz jedinjenja u kojima je zastupljen, što zahteva energiju i specifične tehnologije.

„Skoro 96 odsto svetske proizvodnje vodonika podrazumeva korišćenje fosilnih goriva, dok se samo četiri odsto proizvodi iz obnovljivih izvora“, objašnjava Perović za „Vreme“.

Ona navodi da su najčešći načini dobijanja vodonika reformisanjem prirodnog gasa, odnosno reakcijom metana sa parom, gasifikacijom uglja ili biomase, dok su ređe zastupljene metode elektroliza vode, odnosno razlaganje vode uz pomoć električne energije, kao i termalna ili fotohemijska razgradnja vode.

„Zeleni vodonik se dobija procesom elektrolize vode, pri čemu se voda razlaže na vodonik i kiseonik uz pomoć električne energije dobijene isključivo iz obnovljivih izvora – sunca, vetra ili hidroenergije. Za ovaj proces neophodna su elektrolizerska postrojenja, koja se u suštini sastoje od uređaja za elektrolizu, sistema za prečišćavanje vode i bezbednosne opreme za skladištenje i manipulaciju vodonikom“, navodi Perović.

Velika gustina energije

Sagovornica „Vremena“ ukazuje da vodonik ima izuzetno visoku gustinu energije po jedinici mase, čak tri puta veću od benzina, ali naglašava da njegova proizvodnja trenutno nije jeftina.

Dodaje da trošak zavisi od cene električne energije, efikasnosti elektrolizera i veličine postrojenja. Efikasnost pretvaranja električne energije u vodonik u procesu elektolize vode iznosi oko 60 – 70 odsto, uz dodatne gubitke tokom skladištenja i korišćenja.

Perović napominje da je trenutna cena takve proizvodnje oko četiri do šest evra po kilogramu, što je skuplje od vodonika dobijenog iz fosilnih goriva.

„Оčekuje se da će sa razvojem tehnologije i padom cena obnovljive energije njegova isplativost znatno porasti, a mnoge prognoze pokazuju da bi to moglo da se dogodi već u narednoj deceniji“, kaže Perović.

Kako ističe, za razliku od fosilnih goriva, čije sagorevanje oslobađa velike količine ugljen-dioksida i drugih zagađujućih gasova, zeleni vodonik ne emituje štetne gasove, a jedini nusprodukt je – čista voda.

Čak ni proizvodnja zelenog vodonika, ako se koristi isključivo zelena električna energija, ne ostavlja ugljenični otisak. Upravo zbog toga se zeleni vodonik smatra jednim od ključnih energenata u tranziciji ka niskougljeničnoj ekonomiji.

Foto: Unsplash/American Public Power Association

Široka primena

Perović ukazuje da se zeleni vodonik može primenjivati u industriji, posebno u rafinerijama, hemijskoj industriji i proizvodnji čelika, u transportu, kao gorivo za autobuse, vozove, pa čak i avione, ali i u domaćinstvima, gde može da se koristi za grejanje ili kao energent za kućne aparate u kombinaciji sa gorivnim ćelijama.

„Međutim, za masovnu upotrebu u domaćinstvima potrebna je kompletno nova infrastruktura: cevovodi otporni na vodonik, sistemi za bezbedno skladištenje, kao i kućni uređaji prilagođeni radu na vodonik. Takvi sistemi već se testiraju u nekim delovima sveta, poput Holandije i Japana“, kaže Perović.

Ona ističe da Srbija, s obzirom na geografske i klimatske uslove, raspolaže značajnim potencijalom za razvoj proizvodnje zelenog vodonika, posebno kroz korišćenje solarne energije u južnim i istočnim delovima zemlje, kao i hidroenergije zahvaljujući razvijenoj mreži reka i postojećim hidroelektranama.

„Ova kombinacija obnovljivih izvora omogućava stabilno i održivo napajanje elektroizolizera tokom većeg dela godine. Dodatno, zbog svog strateškog položaja na raskrsnici panevropskih energetskih i transportnih koridora, Srbija ima šansu da postane ključna tranzitna zemlja u budućoj evropskoj mreži za distribuciju vodonika. To bi ne samo podiglo njen značaj na energetskoj mapi Evrope, već bi doprinelo otvaranju novih radnih mesta, privlačenju investicija i jačanju energetske bezbednosti“, objašnjava Perović.

Potrebna ozbiljna ulaganja

Međutim, Perović ističe da realizacija tog potencijala zahteva ozbiljna ulaganja u istraživanje i razvoj tehnologija, izgradnju infrastrukture za proizvodnju, skladištenje i transport vodonika, kao i donošenje jasnih i stimulativnih zakonskih okvira koji bi podržali razvoj tržišta vodonika.

„Integracija naučnih instituta, akademske zajednice i privrede, uz strateško planiranje i međunarodnu saradnju, ključni je faktor uspeha u ovom procesu”, kaže Perović.

Kako dodaje, u tom kontekstu, posebno je važno istaći da naučnici iz Instituta za nuklearne nauke „Vinča”, Instituta od nacionalnog značaja za Republiku Srbiju i jednog od najvećih naučnih centara na Zapadnom Balkanu, već više od 20 godina sprovode istraživanja usmerena ka razvoju efikasnih metoda za proizvodnju, skladištenje i primenu zelenog vodonika.

„Njihov rad obuhvata razvoj naprednih katalitičkih materijala, elektrolizera nove generacije, tehnologija za efikasno skladištenje i tehnologija za korišćenje vodonika, kao što su vodonične gorivne ćelije“, kaže Perović.

Pomalo daleko rešenje

S druge strane, Bojan Gajić, programski direktor Platforme za energetsku tranziciju, ističe da je zagovornik korišćenja pre svega zelenog vodoniika, a onda i zelenog gasa, ali da su to rešenja koja se trenutno čine pomalo dalekim za naše uslove, pre svega zbog skupe proizvodnje.

„Pored toga Srbija i dalje nema dovoljno kapaciteta obnovljivih izvora energije iz kojih bismo proizvodili električnu energiju koja bi se koristila za elektrolizu, jer se pod zelenim vodonikom smatra samo onaj vodonik za čiju se proizvodnju koristi samo energija dobijena iz obnovljivih izvora energije“, kaže Gajić.

On ističe da je vodonik zahvalan za upotrebnu zbog toga što sam po sebi nema nikakav štetan uticaj, a s druge strane može vrlo lako da se koristi i kao skladište energije, jer se u vodi skladišti energija koja je potrebana za elektrolizu.

„Zbog karakteristika zelenog vodonika potrebno je mnogo ulagati u infrastrukturu za njegovu proizvodnju, potrebno je da se ispoštuju visoki sigurnosni zahtevi, jer je vodonik veoma eksplozivan, što se čini za sada teško dostižnim“, ukazuje Gajić.

Prednost nad nuklearnom elektranom

On ističe da bi, ako se već razmišlja o proizvodnji zelenog vodonika s jedne strane i ulaganja u nuklearnu energiju s druge strane, „obe opcije trebalo staviti na sto“.

„Ulaganja u proizvodnju zelenog vodonika su svakako manja, a i rokovi za izgradnju potrebne infrastrukture su sigurno kraći od rokova potrebnih za izgradnju nuklearne elektrane“, kaže Gajić.

On kaže da je proizviodnja zelenog vodonika sve prisutnija u svetu, i da će shodno tome i cena njegove proizvodnje padati.

Govoreći o generalno o energetskoj tranziciji u Srbiji, Gajić podseća da se naša zemlja potpisivanjem Ugovora o Energetskoj zajednici obavezala da prati regulativu Evropske unije i da se drži postvaljenih ciljeva, među kojima je i dostizanje energetske neutralnosti do 2050. godine.

„Međutim, u strateškim dokumentima se ne vidi da će Srbija dostignuti taj cilj, iako bi morala. Postoji ozbiljan zamajac, posebno u privatnom sektoru, a u sferi obnovljivih izvora energije pojavili su se veliki finasijeri, ali oni što svakako nedostaje je proces tranzcijie čitavog društva, odnosno uključivanje svih građana u proces korišćenja obnovljivih izvora energije”, kaže Gajić.

Kako pojašnjava, u Srbiji energetska tranzicija još nije zaživela u toj meri da bi se domaćinstva i građani organizovali samostalno ili kroz energetske zajednice kako bi masovno počeli da koriste obnovljive izvore energije, bilo da je reč o električnoj ili o toplotnoj energiji.

On ukazuje da su investicije u obnovljive izvore energije velike, i da će sa krupnim finansijerima biti dostignuti i krupni ciljevi.

„Problem je što je to tržište zatvoreno za veći broj potencijalnih ponuđača, pa se zato se projekti realizuju u užem krugu ponuđača, i to je jedini negativan aspekt energetske tranzicije“, zaključuje Gajić.