Az ASTRASUN kutató-fejlesztő tevékenysége keretében kísérleti céllal a közeljövőben az egyik naperőművét hidrogén-szolár hibrid erőműnek alakítja ki, amivel hazánkban úttörőnek számít. Hogy miért fontos mindez?

Az Európai Unió 2020. júliusban hirdette meg hidrogénstratégiáját, ami a nulla emissziós törekvésbe integrálva a hétköznapokban aránylag kevéssé elterjedt, de annál sokoldalúbban felhasználható energiaforrás elterjedését szorgalmazza. A hidrogén éghető fűtő- és üzemanyagként képes kiváltani a kőolaj, földgáz és dízel szerepét, energiaforrásként pedig karbonsemleges villamosenergiát képes biztosítani. Vonzó tulajdonsága, hogy szállítása igen egyszerű és költséghatékony. Egy 2018-as elemzés szerint a hidrogén az EU energiamixében kevesebb, mint 2%-ot jelent, ami 2050-re 13-14%-ra nőne – mindez dinamikus növekedést feltételez.

Víz, elektrolízis, hidrogén… széndioxid?!

Hidrogént az elektrolízisre építve többféle módon lehet előállítani ipari mennyiségben. Nem mindegy azonban, hogy az ehhez szükséges energiát fosszilis vagy megújuló forrásból merítik. A legolcsóbban előállítható, ún. „szürke hidrogén” alapanyagaként a földgázt alkotó metán szolgál, ennél egy fokkal jobb a „kék hidrogénnek” nevezett produktum, amely fosszilis energiahordozóból, de alacsony karbonkibocsátás mellett termelődik. Így vagy úgy, de napjainkban 70-100 millió tonna széndioxid kerül a levegőbe az EU hidrogéngyártásának következtében minden évben. Ha azonban a gyártáshoz szükséges villamosságot megújuló energiából nyerik, már „zöld hidrogénnel” van dolgunk, melynek sem az előállítása, sem a felhasználása nem jár széndioxid-kibocsátásával – jelenleg az EU hidrogéntermelésének pusztán 4%-át teszi ki a zöld hidrogén. Az elsődleges cél tehát a hidrogéngyártás dekarbonizációja lenne.  

Csakhogy van itt egy kis bökkenő: önmagában a zöld hidrogén nem éri meg az előállítását! A víz elektrolízis révén elemeire bontásához szükséges energiamennyiség ugyanis nagyobb, mint a kinyert hidrogénből előállítható. Akkor mégsem jön el a hidrogénenergia kora? A helyzet szerencsére ennél összetettebb.

A megújulók csatlósa

A megújuló energiát felhasználó erőművek „csatlósaként” a hidrogén megoldást jelenthetne a teljesítmény-szabályozási problémákra. A nap- és szélerőművek termelése időjárásfüggő, és mind a túltermelés adta energiatöbblet tárolása, mind a hiányzó energiaszükséglet pótlása kihívás a megújulóenergia­-ipar számára. Márpedig ha a „fölösleges” villamosenergiát a befektetettnél akár kevesebb energiát adó hidrogén előállításába fektetik egy napelemparkban, az előállított hidrogén tárolásáról pedig a helyszínen gondoskodnak, hogy az „energiaínséges” napokban visszatáplálják a rendszerbe, akkor a szimbiózis eredményeként egy karbonsemleges, egyenletes energiamennyiséget biztosító hibrid erőmű áll elő!

Ezzel egyrészt megoldódna a megújuló energiaipar hullámzó teljesítményének kérdése csakúgy, mint a hidrogéngyártás dekarbonizációja; másrészt egy lépéssel közelebb kerülhetnénk a körkörös gazdaság megvalósulásához. Jó példák szerte a világban már megvalósultak, a technológia fejlődése pedig a hibrid erőműveket belátható időn belül költséghatékonnyá, ezáltal elterjedtebbé teszi.