Το υδρογόνο έχει τη δυνατότητα να βοηθήσει στην απαλλαγή από τον άνθρακα στη διύλιση πετρελαίου και στη βιομηχανία χημικών στο εγγύς μέλλον, καθώς και στις αερομεταφορές, τις μεταφορές φορτηγών, τη ναυτιλία, το τσιμέντο και τον χάλυβα. Το υδρογόνο θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί στον τομέα της ενέργειας ως φορέας ενέργειας για μακροπρόθεσμη εποχιακή αποθήκευση, την παραγωγή ενέργειας καθώς και σε κυψέλες καυσίμου για την αντικατάσταση εφεδρικών γεννητριών ντίζελ σε απομακρυσμένες τοποθεσίες.
Ωστόσο, όπως επισημαίνει η Moody’s, υπάρχουν σημαντικά τεχνικά, υλικοτεχνικά και εμπορικά εμπόδια στην ευρύτερη ανάπτυξή του, καθώς και ανάγκη για καθορισμένες υποστηρικτικές πολιτικές και κανονισμούς. Τουλάχιστον 56 κυβερνήσεις έχουν υιοθετήσει εθνικές στρατηγικές υδρογόνου ή οδικούς χάρτες για να ενισχύσουν την παραγωγή και τη ζήτηση. Ωστόσο, πολλές εξακολουθούν να βρίσκονται ακόμα στην διαδικασία ανάπτυξης των σχετικών πολιτικών και των ρυθμιστικών μέσων για την υλοποίηση αυτών των στρατηγικών.
Επιπλέον, η ανάπτυξη της παραγωγής υδρογόνου με χαμηλές εκπομπές θα είναι πιθανότατα πολύ μικρή για να μετριάσει ουσιαστικά τον κίνδυνο μετάβασης του άνθρακα που έχουν κρίσιμοι τομείς της οικονομίας.
Θα αργήσει το υδρογόνο να γίνει σημαντικό «εργαλείο»
Ακόμη και καθώς τα ανακοινωθέντα έργα πολλαπλασιάζονται, η ανάδυση του υδρογόνου ως εργαλείου απανθρακοποίησης θα είναι αργή. Το υδρογόνο δεν θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο για τουλάχιστον άλλη μια δεκαετία δεδομένων των τεχνολογικών προόδων και των επενδύσεων σε υποδομές που συνεπάγονται, όπως σημειώνει ο οίκος. Αυτά περιλαμβάνουν την κλιμάκωση και τη μείωση του κόστους της τεχνολογίας ηλεκτρόλυσης, την ευρύτερη ανάπτυξη ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές και την κατασκευή ή την προσαρμογή των υποδομών μεταφοράς και αποθήκευσης. Θα χρειαστούν επίσης αγοραστές για την υπάρχουσα και νέα ζήτηση, διατομεακός συντονισμός και υποστηρικτικά ρυθμιστικά πλαίσια.
Το υδρογόνο χρησιμοποιείται κυρίως σήμερα από τα διυλιστήρια πετρελαίου για την παραγωγή καυσίμων μεταφοράς, ως πρώτη ύλη στη χημική βιομηχανία για την παραγωγή αμμωνίας και μεθανόλης και, σε μικρότερο βαθμό, ως παράγοντας μείωσης του σιδήρου στην παραγωγή χάλυβα. Το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου σήμερα παράγεται από φυσικό αέριο ή άνθρακα, συμβάλλοντας στο 3% περίπου των παγκόσμιων εκπομπών. Η παραγωγή υδρογόνου χαμηλών εκπομπών αντιπροσώπευε λιγότερο από το 1% των 95 εκατομμυρίων τόνων (Mt) που παράχθηκαν διεθνώς το 2022, με το 62% να παράγεται από φυσικό αέριο, 21% από άνθρακα –κυρίως στην Κίνα – και 16% ως υποπροϊόν της διαδικασίας διύλισης. Μόνο δύο τομείς – η διύλιση πετρελαίου και τα χημικά – αντιπροσωπεύουν πάνω από το 90% της χρήσης υδρογόνου, ενώ η Κίνα, η Βόρεια Αμερική και η Μέση Ανατολή αντιπροσωπεύουν περίπου το 60% της κατανάλωσης.
Σύμφωνα με το Συμβούλιο Υδρογόνου, περισσότερα από 1.400 έργα χαμηλών εκπομπών είχαν ανακοινωθεί παγκοσμίως μέχρι τα τέλη του 2023, από 228 το 2021.Περισσότερα από 1.000 έργα πρόκειται να τεθούν σε λειτουργία πλήρως ή εν μέρει έως το 2030, που αντιπροσωπεύουν επενδύσεις 570 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Ωστόσο, μόνο το 7% των έργων είχε φθάσει στο καθεστώς τελικής επενδυτικής απόφασης (FID) μέχρι τα τέλη του 2023 λόγω ενός συνδυασμού υψηλότερου κόστους χρηματοδότησης και κόστους παραγωγής που προκαλείται από τα υψηλότερα επιτόκια, τις πληθωριστικές επιπτώσεις, τη συμφόρηση στην αλυσίδα εφοδιασμού, την έλλειψη αγοραστών για μακροπρόθεσμα έργα και – στην περίπτωση των ΗΠΑ – αβεβαιότητα ως προς την εφαρμογή της κρατικής στήριξης.
Πρόκληση η μείωση του κόστους ηλεκτρόλυσης
Η μετατροπή του υδρογόνου χαμηλών εκπομπών σε σημαντικό εργαλείο απανθρακοποίησης θα συνεπαγόταν εκτεταμένες τεχνολογικές προόδους, όπως μείωση του κόστους της τεχνολογίας ηλεκτρόλυσης. Θα συνεπαγόταν επίσης ευρύτερη ανάπτυξη ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές και επενδύσεις υποδομής για να καταστεί δυνατή η μεταφορά και η χρήση του (λιμάνια, πλοία, οχήματα, σιδηρόδρομοι, αεροδρόμια, αγωγοί), αποθήκευση, καθώς και ένα δίκτυο σταθμών ανεφοδιασμού.
Η μείωση ωστόσο του κόστους ηλεκτρόλυσης θα συνεπάγεται και τεχνολογικές προόδους. Η παραγωγή πράσινου υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης παραμένει πολύ πιο δαπανηρή από την παραδοσιακή παραγωγή υδρογόνου ή την παραγωγή υδρογόνου χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Το κόστος της παραγωγής υδρογόνου με βάση την ηλεκτρόλυση είναι κατά κύριο λόγο συνάρτηση των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας και του κόστους ηλεκτρόλυσης, με το μεγαλύτερο μέρος του κόστους κεφαλαίου να επιβαρύνεται εκ των προτέρων.
Η παραγωγή υδρογόνου συνεπάγεται και σημαντική κατανάλωση νερού, η οποία αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την ανάπτυξη έργων σε περιοχές με έλλειψη νερού, προσθέτει ο οίκος. Επίσης, απαιτείται νερό υψηλής καθαρότητας για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης. Η αφαλάτωση μπορεί να είναι μια λύση, αλλά προσθέτει στο συνολικό κόστος παραγωγής και μπορεί να έχει επιπτώσεις στο περιβάλλον
Το υδρογόνο θα παίξει σημαντικό ρόλο σε μία δεκαετία
Το υδρογόνο με χαμηλές εκπομπές δεν θα μετριάσει ουσιαστικά την έκθεση στον κίνδυνο μετάβασης στον άνθρακα βραχυπρόθεσμα, αλλά θα μπορούσε να διαδραματίσει μεγαλύτερο ρόλο σε μια δεκαετία από τώρα, τονίζει πάντως η Moody’s.
Σύμφωνα με το σενάριο της IEA, περισσότερο από το 30% της νέας ζήτησης υδρογόνου το 2050 θα προέρχεται από τον βιομηχανικό τομέα, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής σιδήρου και χάλυβα, περίπου 50% θα προέρχεται από την αεροπορία, τη ναυτιλία και τις οδικές μεταφορές, το 18% από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και το υπόλοιπο 2% από υπάρχουσες χρήσεις. Η υπάρχουσα ζήτηση από τον τομέα διύλισης θα μειωθεί σταδιακά από 44% το 2022, σε 25% το 2030 και 2,5% έως το 2050 και θα αντικατασταθεί από ζήτηση από νέους τομείς.
Πιο αναλυτικά, για τον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας ο οίκος επισημαίνει πως το υδρογόνο χαμηλών εκπομπών θα αντιπροσωπεύει το 31% της συνολικής ζήτησης υδρογόνου έως το 2030 και το 18% έως το 2050, καθώς η βιομηχανική ζήτηση αυξάνεται.
Το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φορέας ενέργειας για μακροπρόθεσμη εποχιακή αποθήκευση, μειώνοντας την ανάγκη περιορισμού της περίσσειας ανανεώσιμης ενέργειας. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε κυψέλες καυσίμου για να ενισχύσει την αξιοπιστία και την εμβέλεια της ηλεκτρικής ενέργειας αντικαθιστώντας εφεδρικές γεννήτριες ντίζελ και χρησιμεύοντας ως καύσιμο για μικροδίκτυα σε απομακρυσμένες τοποθεσίες.
Μπορεί επίσης να αναμιχθεί με φυσικό αέριο για χρήση ως καύσιμο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, με ορισμένους περιορισμούς. Δοκιμές στην Ιαπωνία και την Κίνα έχουν συνδυάσει αμμωνία με άνθρακα σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Η άμεση χρήση της αμμωνίας, αντί να μετατραπεί ξανά σε υδρογόνο πρώτα, θα μείωνε τις απώλειες ενέργειας και θα διευκόλυνε τη μεταφορά, επειδή η αμμωνία μεταφέρεται ήδη σε δεξαμενόπλοια υγραερίου (LPG). Περίπου 5,8 GW σε έργα παραγωγής υδρογόνου και αμμωνίας είχαν ανακοινωθεί από το 2023 και έχουν προγραμματιστεί να τεθούν σε λειτουργία έως το 2030.
