Зеленият водород ли е решението на енергийната криза?

През 60-те години на миналия век NASA започва да използва течен водород в космическите си мисии. Този лек и високоефективен енергиен източник се превръща в ключов компонент от горивото на ракетата Saturn V – символът на програмата „Аполо“. Почти пет десетилетия по-късно водородът вече не е само гориво за покоряване на Космоса. Днес той се разглежда като възможен двигател на бъдещето – под формата на т.нар. зелен водород.

С развитието на възобновяемите енергийни технологии през 2020 г. производството на зелен водород започва да набира скорост. Все по-често той се споменава не просто като надежден източник на чиста енергия, а като потенциално оръжие срещу климатичните промени. В следващите редове ще разгледаме какво точно представлява зеленият водород, защо предизвиква толкова големи очаквания и какви препятствия все още стоят по пътя му към масово приложение.

Зеленият водород се произвежда чрез процес, при който електричество от възобновяеми източници – като вятър, слънце или водна енергия – се използва за разделяне на водата (H₂O) на водород и кислород. Ключов момент е, че целият процес трябва да се захранва от чиста енергия, за да не се отделя въглероден диоксид (CO₂). Именно това го прави „зелен“ и го отличава от другите видове водород.

Т.нар. сив водород се получава чрез използване на природен газ или въглища и води до огромни емисии на CO₂. Синият водород, от своя страна, също се извлича от природен газ, но при него въглеродният диоксид се улавя и съхранява, вместо да бъде изпуснат в атмосферата. При употреба зеленият водород отделя единствено водна пара – чиста, безвредна и напълно естествена.

Защо зеленият водород дава толкова силни надежди?

• В сравнение с останалите видове водород, зеленият водород обещава далеч по-устойчиво бъдеще като източник на възобновяема енергия. Причините за това са няколко и всяка от тях заслужава внимание.

• Гъвкавостта му на приложение. Водородът може да задвижва превозни средства, да служи за производство на топлина в индустриални процеси, да генерира електричество чрез горивни клетки – и това е само началото. Огромен брой сектори могат да се възползват от зеления водород, особено тези, които изискват големи количества енергия. Тежката промишленост – например производството на стомана, цимент, химикали, климатици и др. – може да намали зависимостта си от електрическите мрежи и слънчевите панели, като премине към водородни решения. В корабоплаването и авиацията, където все още преобладават изкопаемите горива, зеленият водород би могъл да предизвика истински пробив към по-чисто бъдеще.

• Възможността за енергийна независимост. Всяка държава, която разполага с източници на възобновяема енергия – било то вятър, слънце или вода – може да инвестира в производството на зелен водород. По този начин тя може да намали зависимостта си от внос на нефт и газ и да укрепи собствената си енергийна сигурност.
• Високият потенциал за съхранение. След като бъде произведен, зеленият водород може да се складира продължително – дори месеци наред. Това му дава предимство пред други форми на чиста енергия, които зависят от метеорологичните условия. В периоди без слънце или вятър той може да служи като резервен и надежден източник на енергия.

Предизвикателствата пред зеления водород преди да се превърне в решение на енергийната криза

Разбира се, зеленият водород звучи като енергията на бъдещето – но пътят към това бъдеще далеч не е безпрепятствен. Зад големите обещания се крият няколко съществени предизвикателства, които не могат да бъдат пренебрегнати.

• Висока цена на производство. Създаването на зелен водород струва между два и четири пъти повече в сравнение с производството на сив водород или енергия от изкопаеми горива. Когато става дума за големи обеми, тези разходи могат да достигнат непосилни нива. Единственият начин да се намалят е чрез сериозни инвестиции в технологии и мащабиране – нещо, което безспорно ще се случи, но не от днес за утре.
• Недостатъчна инфраструктура. Въпреки растящия интерес към т.нар. „икономика на водорода“, съществуващата инфраструктура е все още в зародиш. Да, правителства, инвеститори и компании вече влагат средства в изграждане на мощности и тръбопроводи, но броят на производствените инсталации, станциите за зареждане и системите за съхранение все още е твърде малък, за да поддържа глобално производство. За да се ускори този процес, ще са нужни по-сериозни стимули – както за публичния, така и за частния сектор.
• Огромен разход на вода. Процесът на електролиза, чрез който се произвежда зеленият водород, изисква значителни количества вода – приблизително 9 литра за всеки килограм произведен водород. Макар това да е по-малко в сравнение с други методи за добив на водород или производство на електричество, опасенията за въздействие върху запасите от прясна вода не са без основание. При положение че климатичните промени вече намаляват наличните ресурси, широкомащабното производство на зелен водород ще трябва внимателно да балансира между екологичните ползи и устойчивото управление на водата.

Очевидно е, че широкото внедряване на зеления водород няма да се случи лесно. За да достигнем момента, в който тази технология стане достъпна и реална алтернатива на изкопаемите горива, предстои да бъдат преодолени сериозни предизвикателства. Пътят е дълъг, но посоката вече е очертана.

В рамките на следващото десетилетие обаче е напълно възможно да станем свидетели на осезаем напредък. Историята показва, че иновациите рядко се налагат веднага. Помислете за електрическите влакове в транспорта или например за безплатни казино игри в сферата на развлеченията – и двете идеи преминаха през години на развитие, усъвършенстване и постепенна адаптация, преди да станат масови. Зеленият водород вероятно ще следва същия път: бавно начало, натрупване на опит и после – рязък подем.

Испания вече е сред държавите, които демонстрират решителност в тази посока. Още през 2020 г. страната прие своята „Пътна карта за водорода“ (Hydrogen Roadmap) – стратегически документ, който очертава конкретни цели и мерки за внедряване на зелен водород. Благодарение на богатите си ресурси от слънчева и вятърна енергия, Испания има реален шанс да постигне амбициозната си цел – инсталиране на 4 гигавата мощности за електролиза до 2030 г.