Njemačka je sklopila sporazum sa Kanadom po kojem bi ta sjevernoamerička zemlja od 2025. Njemcima trebalo da isporučuje vodonik. Zašto je on tako važan za energetsku tranziciju? I šta je uopšte vodonik?
1. Šta je vodonik? Gdje se koristi?
Vodonik je prirodni hemijski element i istovremeno najčešći element u svemiru. On osim toga ima najmanju atomsku masu i 14 puta je lakši od vazduha. Vodonik se na Zemlji ne nalazi u čistom obliku, već u kombinaciji s drugim elementima, prije svega s kiseonikom, odnosno u vodi (H2O).
Vodonik se kao sirovina odavno koristi u hemijskoj industriji, na primjer za proizvodnju amonijaka, koji je osnova u proizvodnji đubriva. Kao energent za proizvodnju struje vodonik se koristi i u automobilima sa gorivim ćelijama. U Njemačkoj se, pema podacima Nacionalne strategija za vodonik (NWS, 2020), godišnje potroši oko 1,65 miliona tona vodonika – s ukupnim energetskim bilansom od oko 55 teravat-sati.
2. Kako se proizvodi vodonik?
Vodonik se proizvodi iz vode, gasa ili nafte. Postupci dobijanja vodonika se razlikuju, u zavisnosti od fosilne vrste goriva. Za sada se vodonik uglavnom dobija iz metana, koji je glavni sastavni dio zemnog gasa. Taj postupak nije ekološki. Prilikom proizvodnje tzv. sivog vodonika nastaje i veća količina ugljenog dioksida (CO2) koji je štetan za životnu sredinu.
Ako se ugljen dioksid u tom postupku negdje čuva, onda se vodonik naziva – plavi. Ako se pritom dobija čvrsti ugljenik, onda je to tirkizni vodonik. Za klimu je najbolji zeleni vodonik, koji se proizvodi klimatski neutralno, uz pomoć eko-struje dobijene iz snage vetra ili energije sunca. U toj takozvanoj elektrolizi se, uz pomoć „zelene“ struje, voda rastavlja na vodonik i kiseonik. U Njemačkoj za sada nema mnogo „zelenog“ vodonika, ali je on sve popularniji i sve traženiji.
3. Zašto je vodonik važan za budućnost?
Vodonik se smatra ključnim elementom budućeg, klimatski neutralnog, energetskog miksa. Korišćenjem njegove energetske vrijednosti trebalo bi da se popune „rupe“ u snabdijevanju energijom, a vodonik bi trebalo da se koristi u onim oblastima gdje ne može da se koristi električna energija. Vodonik može da se kao energent skladišti, transportuje i koristiti za konverziju energije. On je važan proizvod, pogotovo u industriji.
„Postoji tolikom mnogo stvari koje možemo direktno da elektrifikujemo – u našem energetskom sistemu, u saobraćaju, kod grijjanja ili u industrijskim procesima. A gdje god možemo nešto da elektrifikujemo, to i moramo da uradimo“, kaže šef Evropskog udruženja vetroenergije „Vindjurop“, Žil Dikson. „Ali, ne možemo sve direktno da elektrifikujemo“. I upravo tu na scenu stupa vodonk – „za jedan dio teške industrije, za djelove teretnog saobraćaja, koje moramo da dekarbonizujemo uz pomoć vodonika.“
Vodonik bi trebalo da preuzme ključnu funkciju u industriji čelika: tamo gdje se do sada koristio ugljenik, ubuduće bi trebalo da se koristi vodonik. „Otpad“ u tom proizvodnom procesu više ne bi bio klimatski štetan CO2, nego voda. Prelazak na novi proizvodni postupak jeste veoma skup, ali može da ima ogroman efekat: čeličane su u Njemačkoj, prema njihovim sopstvenim navodima, odgovorne za industrijsku emisiju oko 30 odsto CO2.
4. Koliko vodonika je potrebno Njemačkoj?
Za 2030. vlada u Berlinu u svojoj strategiji predviđa potrebu za oko 90-110 teravat-sati u Njemačkoj. Od toga bi, prema dosadašnjim planovima, i do 14 teravat-sati trebalo da bude proizvedeno producirano uz pomoć novih postrojenja za elektrolizu u Njemačkoj. Najveći dio potreba za vodonikom trebalo bi da se pokrije – uvozom.
To je trenutna situacija, ali ona može i da se promeni. Još tokom ove godine njemačka vlada, sudeći po onome što stoji u koalicionom ugovoru, namjerava da aktuelizuje strategiju po pitanju vodonika. A planovi su ambiciozni. U koalicionom ugovoru, naime, stoji da bi, do 2030, kapaciteti proizvodnje u poređenju s već spomenutim planom iz 2020, trebalo da se udvostruče.
5. Uvoz vodonika, ali odakle?
Vlada polaže karte između ostalog i na međunarodnu saradnju, na primjer sa Australijom i Afrikom, regionima s mnogo sunčeve energije. Analiza po pitanju Afrike došla je do zaključka da vodonik dobijen na severu Afrike uz pomoć solarne energije, može da se proizvodi mnogo jeftinije nego u Njemačkoj.
Njemačke firme već odavno rade na izgradnji distributivnih mreža kako bi, već za nekoliko godina, klimatski neutralni vodonik mogao da se dopremi u Njemačku. Energetski koncern E.ON i hemijski koncern Kovestro sklopili su ugovor s jednim australijskim preduzećem, a ovih dana objavljeno je da E.ON i energetski koncern Uniper ubuduće žele da uvoze zeleni vodonik iz – Kanade.
6. Vodonik umjesto zemnog gasa u elektranama?
Nove gasne elektrane „H2-ready“ bi već sada trebalo graditi, kažu stručnjaci. Tako se otvara mogućnost da se u tim elektranama kasnije koristi vodonik, čime bi trebalo da se obezbijedi snabdijevanje strujom i onda kada ne duva dovoljno vjetra ili nema dovoljno sunca.
Zemni gas se do sada smatrao „prelaznim“ energentom, kao most za nove vrste energije. Još uvijek je doduše sasvim nejasno kako će se na sve to odraziti gasna kriza u kontekstu ruskog rata u Ukrajini.
„Rat samo ubrzava zelenu agendu oko vodonika“, izjavio je još sredinom marta Patrik Grajhen, njemački državni sekretar zadužen za klimatsku politiku.
7. Gdje se vodonik koristi? Da li će ga biti dovoljno?
U situacijama u kojima se vodonik ne koristi na licu mesta, odmah pored postrojenja za elektrolizu u nekoj hemijskoj fabrici, on bi trebao da bude distribuiran do mušterija. Gasovodi su već odavno krenuli s planiranjem distribucije. Takozvana „H2-mreža“ bi 2030. u Njemačkoj trebalo da bude duga oko 5.100 kilometara. Od toga se 3.700 kilometara oslanja na postojeću, ali modifikovanu mrežu gasovoda. I svejedno, to će biti veoma skupo: procjenjuje se da će troškovi iznositi oko šest milijardi eura.
Ambiciozan plan je ogroman izazov i za politiku i za privredu. Za veliki broj planiranih područja primjene tek se moraju pronaći rješenja kako bi vodonik uopšte mogao da se naveliko koristi. Osim toga, zeleni vodonik još neko vrijeme neće biti na raspolaganju u dovoljnim količinama i po tržišno konkurentnim cijenama. I na kraju, mora se izgraditi distributivna mreža kako bi se on prebacivao tamo gdje je potreban.
Istovremeno se dakle mora organizovati i potražnja, i infrastruktura i ponuda. Zato je njemačka vlada krajem maja 2021. dizajnirala program podsticaja težak nekoliko milijardi eura s posebnim fokusom na vodonik. Radi se o programu „Important Projects of Common European Interest“ koji obuhvata 62 velika projekta vezana uz zeleni vodonik.
Bonus video:
