Miközben az Európai Unió önti az eurómilliárdokat a hidrogénipar felfuttatásába és a magyar Nemzeti Hidrogénstratégia is fontosnak tartja az energiahordozó hazai térnyerését és előállítását, a kicsi, szivárgásra erősen hajlamos molekula az éghajlatváltozás szempontjából hasonló veszélyeket rejt magában, mint a metán, ha gondatlanul járnak el vele.
A hidrogén egy kicsi, szivárgásra hajlamos molekula. Ez nemcsak egy értékes termék elvesztegetéséhez vezet, hanem a klímaváltozáshoz is hozzájárulhat, mivel a légkörben lejátszódó kémiai reakciók révén rövid távon növeli az üvegházhatású gázok mennyiségét.
Miközben a világ egyre nagyobb mértékben tervez a hidrogénnel, mint klímabarát helyettesítő üzemanyaggal, szakértők szerint annak akár 10%-a is elveszhet az értékláncban, írja a Másfélfok. Ez még akkor is jelentős mennyiség, ha a jelenlegi keresletet vesszük alapul (94Mt globálisan), nem is beszélve a következő években várható piaci bővülésről (115-130Mt globális kereslet 2030-ra).
Szándékos és nem szándékos kibocsátások egyaránt előfordulhatnak az értékláncban, beleértve az infrastruktúrából származó szivárgásokat, valamint az olyan működéssel kapcsolatos kibocsátásokat, mint a csővezetékek légtelenítése és tisztítása során felmerülő szivárgás, vagy a cseppfolyósított hidrogén természetes elpárolgása. Biztonsági megfontolások miatt a nagyobb szivárgásokat folyamatosan ellenőrzik és azonnal kijavítják. A kisebb és közepes szivárgások viszont, amelyek nem jelentenek biztonsági kockázatot, nagyrészt észrevétlenek maradnak.
A hidrogén valóban nem bocsát ki szén-dioxidot, ha elégetik vagy üzemanyag-cellában használják, de erős, közvetett melegítő hatása van, ha a légkörbe kerül, ahol kémiai reakciók láncolatán keresztül növeli más üvegházhatású gázok, például a metán, az ózon és a vízgőz mennyiségét. A troposzférában például a hidrogén reakcióba lép a hidroxilgyökkel (OH), amely a metán elsődleges nyelője. A kevesebb OH növeli a metán légköri élettartamát, ami a hidrogén teljes közvetett melegítő hatásának mintegy felét teszi ki. A legújabb tudományos eredmények szerint a hidrogén rövid távon (20 éves időtávlatban) 40-szer erősebb lehet a hő megkötésében, mint a CO2. Ez nyolcszorosa a korábban gondolt értéknek. A hidrogénkibocsátás mértékétől függően, a hidrogénalapú gazdasághoz kapcsolt éghajlati előnyök rövid távon tehát jelentősen elmaradhatnak a várakozásoktól.
Napjainkban a hidrogént finomítókban használják gázolaj és kerozin előállítására. Alapvető fontosságú összetevője bizonyos vegyi anyagok, különösen az ammónia, a metanol és a műtrágyák gyártásának.
2021-ben az alacsony kibocsátású hidrogéntermelés globálisan 1Mt alatt maradt (a teljes termelés kevesebb mint 1%-a), de 2030-ra várhatóan 24Mt-ra nő.
Hazánkban évente mintegy 160 000 tonna hidrogént állítanak elő teljes egészében szén-dioxid-leválasztás nélküli földgázból (szürke hidrogén), és ezt elsősorban ammónia előállítására, valamint kőolaj-finomításra és a vegyiparban használják fel. A Nemzeti Hidrogénstratégiában foglaltak szerint Magyarország célja, hogy 2030-ra ennek a 160 000 tonnás mennyiségnek mintegy 20%-át alacsony szén-dioxid-kibocsátással állítsa elő (zöld és kék hidrogén, amelyet az iparon túl a közlekedési ágazatban terveznek felhasználni). Ezzel párhuzamosan, 2040-re a szürke hidrogén előállításának teljes megszüntetése a cél, amely fontos lépésnek tekinthető az ipar és a gazdaság egészének dekarbonizálásához.
Ha például a hidrogénkibocsátás (szivárgás) a rendelkezésre alló becslések alsó határán, 1% körül van, a zöld hidrogén több mint 95%-kal csökkentheti a fosszilis tüzelőanyagok éghajlatra gyakorolt hatását mind rövid, mind pedig hosszú távon. Ha azonban a hidrogénkibocsátás magasabb, 10% körüli, akkor a zöld hidrogénrendszerekből származó éghajlati előnyök rövid távon (a technológiaváltást követő első 20 évben) a felére csökkenhetnek, ami távolinak tűnik a klímasemlegességtől.
Ha a hidrogént szén-dioxid-leválasztási technológiával előállított földgázból állítják elő (kék hidrogén), akkor az upstream (feltárásból és gyártásból adódó) és midstream (tároláshoz és szállításhoz kapcsolódó) metánkibocsátás sokkal nagyobb éghajlatváltozást eredményezhet rövid távon.Például, ha a hidrogén- és metánkibocsátás a közzétett becslések felső határán van (10%, illetve 3%), akkor a kék hidrogéntechnológiák rövid távon 25%-kal növelhetik a felmelegedést a fosszilis tüzelőanyaggal működő alternatív megoldásokhoz képest.
A történet kísértetiesen hasonlító a metánszivárgáshoz. Sokan meg voltak győződve róla, hogy a szivárgás mértéke minimális, mivel a profitorientált vállalatok nem pazarolnák el a terméküket. Az Egyesült Államokban végzett em. pirikus kutatás azonban teljesen más eredményre jutott. Az ezekből a forrásokból származó metánkibocsátás 60%-kal magasabb volt, mint korábban gondolták. Az így elpazarolt gáz elegendő lett volna 10 millió háztartás egy éven át tartó teljes szükségletének a kielégítésére. Egy kutatócsoport ugyanilyen módszer szerint szinte minden olyan helyszínen, amelyet Magyarországon felkeresett, bizonyítékot talált a metánkibocsátásra, amely vagy a szellőztetéshez kapcsolódott, vagy a szelepek és vészkifúvók hibás működése miatt történt.
A mezőgazdaságból, az energiatermelésből és a hulladékgazdálkodásból származó metánkibocsátások csökkentése az egyik legjobb lehetőségünk a felmelegedés lassítására az elkövetkező évtizedekben, és elengedhetetlen a 1,5 Celsius-fokos cél eléréséhez.
Ellentétben azzal, amit sokan gondolnának, számos kibocsátás-csökkentési intézkedés egyszerű, könnyen elérhető és gyakran költséghatékony. Ilyen például a szelepek meghúzása. A kihívást jellemzően a szivárgások megtalálása jelenti, nem pedig a kijavításuk.
Kellő elővigyázatossággal, a hidrogén fontos szerepet játszhat a klímasemleges gazdaságra történő átállásban. Az ipari szereplők, a döntéshozók és a kutatók közös felelőssége, hogy a hidrogénnel ne ismételjük meg ezeket a hibákat.
