Prelazak na vodonik u Nemačkoj: Sedam najvažnijih činjenica

1. Šta je vodonik? Gde se koristi?

Vodonik je prirodni hemijski element i istovremeno najčešći element u svemiru. On osim toga ima najmanju atomsku masu i 14 puta je lakši od vazduha. Vodonik se na Zemlji ne nalazi u čistom obliku, već u kombinaciji s drugim elementima, pre svega s kiseonikom, odnosno u vodi (H2O).

Vodonik se kao sirovina odavno koristi u hemijskoj industriji, na primer za proizvodnju amonijaka, koji je osnova u proizvodnji đubriva. Kao energent za proizvodnju struje vodonik se koristi i u automobilima sa gorivim ćelijama. U Nemačkoj se, pema podacima Nacionalne strategija za vodonik (NWS, 2020), godišnje potroši oko 1,65 miliona tona vodonika – s ukupnim energetskim bilansom od oko 55 teravat-sati.

2. Kako se proizvodi vodonik?

Vodonik se proizvodi iz vode, gasa ili nafte. Postupci dobijanja vodonika se razlikuju, u zavisnosti od fosilne vrste goriva. Za sada se vodonik uglavnom dobija iz metana, koji je glavni sastavni deo zemnog gasa. Taj postupak nije ekološki. Prilikom proizvodnje tzv. sivog vodonika nastaje i veća količina ugljenog dioksida (CO2) koji je štetan za životnu sredinu.

Ako se ugljen dioksid u tom postupku negde čuva, onda se vodonik naziva – plavi. Ako se pritom dobija čvrsti ugljenik, onda je to tirkizni vodonik. Za klimu je najbolji zeleni vodonik, koji se proizvodi klimatski neutralno, uz pomoć eko-struje dobijene iz snage vetra ili energije sunca. U toj takozvanoj elektrolizi se, uz pomoć „zelene“ struje, voda rastavlja na vodonik i kiseonik. U Nemačkoj za sada nema mnogo „zelenog“ vodonika, ali je on sve popularniji i sve traženiji.

Vodonik se smatra ključnim elementom budućeg, klimatski neutralnog, energetskog miksa. Korišćenjem njegove energetske vrednosti trebalo bi da se popune „rupe“ u snabdevanju energijom, a vodonik bi trebalo da se koristi u onim oblastima gde ne može da se koristi električna energija. Vodonik može da se kao energent skladišti, transportuje i koristiti za konverziju energije. On je važan proizvod, pogotovo u industriji.

„Postoji tolikom mnogo stvari koje možemo direktno da elektrifikujemo – u našem energetskom sistemu, u saobraćaju, kod grejanja ili u industrijskim procesima. A gde god možemo nešto da elektrifikujemo, to i moramo da uradimo“, kaže šef Evropskog udruženja vetroenergije „Vindjurop“, Žil Dikson. „Ali, ne možemo sve direktno da elektrifikujemo“. I upravo tu na scenu stupa vodonk – „za jedan deo teške industrije, za delove teretnog saobraćaja, koje moramo da dekarbonizujemo uz pomoć vodonika.“

Vodonik bi trebalo da preuzme ključnu funkciju u industriji čelika: tamo gde se do sada koristio ugljenik, ubuduće bi trebalo da se koristi vodonik. „Otpad“ u tom proizvodnom procesu više ne bi bio klimatski štetan CO2, nego voda. Prelazak na novi proizvodni postupak jeste veoma skup, ali može da ima ogroman efekat: čeličane su u Nemačkoj, prema njihovim sopstvenim navodima, odgovorne za industrijsku emisiju oko 30 odsto CO2.

4. Koliko vodonika je potrebno Nemačkoj?

Za 2030. vlada u Berlinu u svojoj strategiji predviđa potrebu za oko 90-110 teravat-sati u Nemačkoj. Od toga bi, prema dosadašnjim planovima, i do 14 teravat-sati trebalo da bude proizvedeno producirano uz pomoć novih postrojenja za elektrolizu u Nemačkoj. Najveći deo potreba za vodonikom trebalo bi da se pokrije – uvozom.

To je trenutna situacija, ali ona može i da se promeni. Još tokom ove godine nemačka vlada, sudeći po onome što stoji u koalicionom ugovoru, namerava da aktuelizuje strategiju po pitanju vodonika. A planovi su ambiciozni. U koalicionom ugovoru, naime, stoji da bi, do 2030, kapaciteti proizvodnje u poređenju s već spomenutim planom iz 2020, trebalo da se udvostruče.

5. Uvoz vodonika, ali odakle?

Vlada polaže karte između ostalog i na međunarodnu suradnju, na primer sa Australijom i Afrikom, regionima s mnogo sunčeve energije. Analiza po pitanju Afrike došla je do zaključka da vodonik dobijen na severu Afrike uz pomoć solarne energije, može da se proizvodi mnogo jeftinije nego u Nemačkoj.

Nemačke firme već odavno rade na izgradnji distributivnih mreža kako bi, već za nekoliko godina, klimatski neutralni vodonik mogao da se dopremi u Nemačku. Energetski koncern E.ON i hemijski koncern Kovestro sklopili su ugovor s jednim australijskim preduzećem, a ovih dana objavljeno je da E.ON i energetski koncern Uniper ubuduće žele da uvoze zeleni vodonik iz – Kanade.

6. Vodonik umesto zemnog gasa u elektranama?

Nove gasne elektrane „H2-ready“ bi već sada trebalo graditi, kažu stručnjaci. Tako se otvara mogućnost da se u tim elektranama kasnije koristi vodonik, čime bi trebalo da se obezbedi snabdevanje strujom i onda kada ne duva dovoljno vetra ili nema dovoljno sunca.

Zemni gas se do sada smatrao „prelaznim“ energentom, kao most za nove vrste energije. Još uvek je doduše sasvim nejasno kako će se na sve to odraziti gasna kriza u kontekstu ruskog rata u Ukrajini. „Rat samo ubrzava zelenu agendu oko vodonika“, izjavio je još sredinom marta Patrik Grajhen, nemački državni sekretar zadužen za klimatsku politiku.

7. Gde se vodonik koristi? Da li će ga biti dovoljno?

U situacijama u kojima se vodonik ne koristi na licu mesta, odmah pored postrojenja za elektrolizu u nekoj hemijskoj fabrici, on bi trebao da bude distribuiran do mušterija. Gasovodi su već odavno krenuli s planiranjem distribucije. Takozvana „H2-mreža“ bi 2030. u Nemačkoj trebalo da bude duga oko 5.100 kilometara. Od toga se 3.700 kilometara oslanja na postojeću, ali modifikovanu mrežu gasovoda. I svejedno, to će biti veoma skupo: procenjuje se da će troškovi iznositi oko šest milijardi evra.

Ambiciozan plan je ogroman izazov i za politiku i za privredu. Za veliki broj planiranih područja primene tek se moraju pronaći rešenja kako bi vodonik uopšte mogao da se naveliko koristi. Osim toga, zeleni vodonik još neko vreme neće biti na raspolaganju u dovoljnim količinama i po tržišno konkurentnim cenama. I na kraju, mora se izgraditi distributivna mreža kako bi se on prebacivao tamo gde je potreban.

Istovremeno se dakle mora organizovati i potražnja, i infrastruktura i ponuda. Zato je nemačka vlada krajem maja 2021. dizajnirala program podsticaja težak nekoliko milijardi evra s posebnim fokusom na vodik. Radi se o programu „Important Projects of Common European Interest“ koji obuhvata 62 velika projekta vezana uz zeleni vodonik.