Πρόσμειξη υδρογόνου με φυσικό αέριο: Η πιθανή λύση για μια βιώσιμη ενεργειακή μετάβαση

Το 2020, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή εγκαινίασε τη στρατηγική της για το υδρογόνο, η οποία εντάσσεται στο πλαίσιο των δράσεων και των στόχων της για μια κλιματικά ουδέτερη Ευρώπη, μέσω της ενεργειακής μετάβασης.

Άρθρο του δρ. Εμμανουήλ Σταματάκη* (έντυπο τεύχος Ιουνίου 2022)

Με τη στρατηγική της Ε.Ε. για το υδρογόνο καθορίζονται οι προϋποθέσεις και οι δράσεις για την ενσωμάτωση του καθαρού υδρογόνου στο ενεργειακό «μείγμα», σε συνδυασμό με τους στόχους για την εγκατάσταση μονάδων ηλεκτρόλυσης υδρογόνου από ανανεώσιμες πηγές έως το 2024 και το 2030.

Η ανάμειξη υδρογόνου με άλλα αέρια στο υπάρχον δίκτυο φυσικού αερίου θεωρείται πιθανό ενδιάμεσο πρώτο βήμα προς την απανθρακοποίηση του φυσικού αερίου. Για παράδειγμα, η ανάμειξη του φυσικού αερίου με έως και 20% υδρογόνο στο δίκτυο θα μπορούσε να αποτρέψει την έκλυση περίπου 6.000.000 τόνων διοξειδίου του άνθρακα κάθε χρόνο, οι οποίοι ισοδυναμούν με την απομάκρυνση 2,5 εκατομμυρίων αυτοκινήτων από το δρόμο.

 Ανοιχτή επιστολή στην Ε.Ε.

Ηγετικά στελέχη 94 εταιρειών του κλάδου του φυσικού αερίου από την Ευρώπη, συμπεριλαμβανομένου και του Διαχειριστή του Εθνικού Συστήματος Φυσικού Αερίου (ΔΕΣΦΑ), απέστειλαν το Μάρτιο του 2021 ανοιχτή επιστολή στην Ε.Ε., ζητώντας να αναγνωριστεί ο σημαντικός ρόλος που μπορεί να διαδραματίσει στην πράσινη μετάβαση η έγχυση υδρογόνου σε υφιστάμενες υποδομές φυσικού αερίου, ιδίως στις χώρες της νότιας και της ανατολικής Ευρώπης, όπου οι συνθήκες δεν είναι ώριμες για τη δημιουργία αποκλειστικών δικτύων υδρογόνου.

Η επιστολή απευθυνόταν συγκεκριμένα στον αντιπρόεδρο της Ευρωπαϊκής Επιτροπής Frans Timmermans, στους επιτρόπους Ενέργειας Kadri Simson, Εσωτερικής Αγοράς Thierry Breton και Περιβάλλοντος Virginijus Sinkevicius, στους μόνιμους αντιπροσώπους όλων των χωρών στην Ε.Ε., καθώς και στις αρμόδιες Επιτροπές του Ευρωκοινοβουλίου.

Όπως αναφερόταν μεταξύ άλλων σε αυτή την επιστολή, η χρήση μειγμάτων φυσικού αερίου με υδρογόνο σε βραχυπρόθεσμο και σε μεσοπρόθεσμο ορίζοντα μπορεί να επιτύχει μεγαλύτερη μείωση εκπομπών ρύπων και, μάλιστα, με μικρότερο συστημικό κίνδυνο σε σχέση με την κατασκευή νέων υποδομών υδρογόνου, ενώ έχει τη δυνατότητα να συμβάλει στη δημιουργία οικονομιών κλίμακας, όπως και ενός θετικού business case για μια βιώσιμη ενεργειακή μετάβαση.

Η έγχυση υδρογόνου μπορεί να είναι μια αποδοτική –από πλευράς κόστους– μεταβατική λύση, ιδιαίτερα για τις περιοχές της Ευρώπης χωρίς «παράλληλα» ή «διπλά» δίκτυα και χωρίς διαθέσιμες υποδομές φυσικού αερίου που να μπορούν να ανακατασκευαστούν, ώστε να γίνουν φιλικές προς το υδρογόνο σε σύντομο χρονικό διάστημα.

 Βασικά πλεονεκτήματα

Στην επιστολή τους προς την Ε.Ε. οι ενδιαφερόμενες εταιρείες τονίζουν ότι τα βασικά πλεονεκτήματα της μείξης με υδρογόνο είναι τα ακόλουθα:

– Μεγαλύτερη μείωση ρύπων με χαμηλότερο συστημικό κόστος.

– Ανάπτυξη της παραγωγής υδρογόνου και των οικονομιών κλίμακας.

– Ενίσχυση της ανθεκτικότητας του συστήματος με την ενσωμάτωση της υπερβάλλουσας παραγωγής από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

– Παροχή ανανεώσιμης ενέργειας στους καταναλωτές αερίου.

– Πρόσβαση στην αγορά για τους αποκεντρωμένους παραγωγούς υδρογόνου, με γρήγορο και οικονομικό τρόπο.

– Οικονομική μεταβατική επιλογή για τις περιοχές δίχως παράλληλα ή διπλά δίκτυα.

Επίσης, σημειώνεται ότι το υδρογόνο διατηρεί την αξία του όταν αναμειγνύεται με το φυσικό αέριο, όσον αφορά τη θερμική ενεργειακή παραγωγή.

Στις 15 Δεκεμβρίου 2021 η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ενέκρινε σειρά νομοθετικών προτάσεων για την απανθρακοποίηση της αγοράς αερίου της Ε.Ε., οι οποίες προτάσεις διευκολύνουν τη χρήση ανανεώσιμων αερίων και αερίων χαμηλών ανθρακούχων εκπομπών, συμπεριλαμβανομένου του υδρογόνου, ενώ εγγυώνται την ενεργειακή ασφάλεια για όλους τους πολίτες στην Ευρώπη. Η πρόταση προβλέπει ότι τα εθνικά σχέδια ανάπτυξης δικτύων πρέπει να βασίζονται σε ένα κοινό σενάριο για την ηλεκτρική ενέργεια, το φυσικό αέριο και το υδρογόνο.

Εξάλλου, οι υψηλές τιμές της ενέργειας κατά τους τελευταίους μήνες επέστησαν την προσοχή στη σημασία της ενεργειακής ασφάλειας, ιδίως σε περιόδους αστάθειας των παγκόσμιων αγορών. Ως αποτέλεσμα της σημερινής ενεργειακής κρίσης, η Ε.Ε. παρουσίασε πρόσφατα τις προτάσεις της για τη σταδιακή απεξάρτησή της από τα ρωσικά ορυκτά καύσιμα πριν από το 2030, καθώς και μέτρα για την αντιμετώπιση των αυξανόμενων τιμών της ενέργειας στην Ευρώπη.

Η πρόεδρος της Επιτροπής κ. Ούρσουλα φον ντερ Λάιεν δήλωσε χαρακτηριστικά: «Πρέπει να δράσουμε τώρα για να αμβλύνουμε τον αντίκτυπο της αύξησης των τιμών της ενέργειας, να διαφοροποιήσουμε τον εφοδιασμό μας με φυσικό αέριο για τον επόμενο χειμώνα και να επιταχύνουμε τη μετάβαση στην καθαρή ενέργεια. Όσο πιο γρήγορα στραφούμε στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στο υδρογόνο, σε συνδυασμό με περισσότερη ενεργειακή απόδοση, τόσο πιο γρήγορα θα είμαστε πραγματικά ανεξάρτητοι και θα κυριαρχήσουμε στο ενεργειακό μας σύστημα».

Η τεχνολογία ανάμειξης φυσικού αερίου και υδρογόνου βρίσκεται επί του παρόντος στα αρχικά στάδια της ανάπτυξής της. Παρ’ όλα αυτά, αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη επιλογή για όσους εργάζονται στον ενεργειακό τομέα και επιθυμούν να επεκτείνουν τη χρήση υδρογόνου και παράλληλα να μειώσουν το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα. Με σημαντικά έργα να βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής και σε ολόκληρη την Ευρώπη, αυτή είναι μόνο η αρχή για το μέλλον της νέας τεχνολογίας, καθώς κρίνεται απαραίτητη η περαιτέρω έρευνα σχετικά με την επίδραση του υδρογόνου σε διάφορα υλικά, όπως είναι για παράδειγμα οι σωληνώσεις και ο εξοπλισμός του τελικού καταναλωτή.

Σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για την εκπόνηση λεπτομερών μελετών ασφάλειας. Θα μπορούσαμε ωστόσο, όπως δείχνουν ήδη σχετικές μελέτες, να ισχυριστούμε ότι το δίκτυο φυσικού αερίου χαμηλής πίεσης δύναται να υποδεχθεί έως και 20% συγκέντρωση υδρογόνου χωρίς ιδιαίτερες μετατροπές.

Στην Ελλάδα, οι υποδομές φυσικού αερίου «κουμπώνουν» με το εγχείρημα της εμπροσθοβαρούς απολιγνιτοποίησης, και οι αρμόδιοι διαχειριστές (ΔΕΣΦΑ και ΔΕΔΑ) κατασκευάζουν ήδη τις νέες υποδομές τους κατά τρόπο ώστε να είναι φιλικές προς το υδρογόνο και άλλα «πράσινα» αέρια καύσιμα, όπως είναι το βιομεθάνιο. Οι εν λόγω υποδομές πρέπει να θεωρούνται καταλύτες για τη βιώσιμη και ταχεία μετάβαση προς καθαρότερη παραγωγή θέρμανσης και ηλεκτρισμού, καθαρότερες μεταφορές, βιομηχανικές εφαρμογές και οικιακά συστήματα θέρμανσης και ψύξης.

Ωστόσο, είναι αναγκαία η ανάπτυξη ρυθμιστικού, νομοθετικού και θεσμικού πλαισίου για την έγχυση υδρογόνου στο δίκτυο φυσικού αερίου, το οποίο πλαίσιο θα καθορίζει όλα τα θέματα λειτουργίας τής υπό ανάπτυξη αγοράς, συμπεριλαμβανομένων των σχετικών τιμών για τους καταναλωτές.

 *Ο δρ. Εμμανουήλ Σταματάκης είναι ερευνητής – χημικός μηχανικός στο Ινστιτούτο Γεωενέργειας του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ/ΙΓ), καθώς και μέλος της Επιτροπής του Υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας για τη χάραξη της Εθνικής Στρατηγικής για το Υδρογόνο.

Ελέγξτε επίσης

Οι «πράσινες» υποδομές διανομής φυσικού αερίου στην Ελλάδα οδηγούν σε μια νέα ενεργειακή εποχή

Το περιοδικό «Θ» έκανε ρεπορτάζ για τις επεκτάσεις του φυσικού αερίου στη χώρα μας και …

Τα Περιοδικά μας