Το θαυματουργό Υδρογόνο μπορεί τελικά να μην είναι και τόσο θαυματουργό, αφού μπορεί πραγματικά να επιδεινώσει το πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής.
Γιατί;
Εάν διαφύγει στον αέρα, αυτό το πράσινο καύσιμο μπορεί να συμβάλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη - γι' αυτό οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι πρέπει να περιορίσουμε τις διαρροές.
Ένας κόσμος απελπισμένος για ένα φιλικό προς το κλίμα καύσιμο εναποθέτει τις ελπίδες του στο υδρογόνο, θεωρώντας το ως έναν τρόπο να τροφοδοτεί εργοστάσια, κτίρια, πλοία και αεροπλάνα χωρίς να διοχετεύει διοξείδιο του άνθρακα στον ουρανό.
Ωστόσο, οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι το υδρογόνο που διαρρέει στην ατμόσφαιρα μπορεί να συμβάλει στην κλιματική αλλαγή όπως ακριβώς και ο άνθρακας.
Ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής, διανομής και χρήσης του, θα μπορούσε ακόμη και να επιδεινώσει την υπερθέρμανση τις επόμενες δεκαετίες, ακόμα κι αν ο άνθρακας αποτελεί τη μεγαλύτερη μακροπρόθεσμη απειλή.
Περιορισμός των διαρροών στο... μηδέν, αν γίνεται
Οποιαδήποτε μελλοντική οικονομία με βάση το υδρογόνο, λένε, πρέπει να σχεδιαστεί από την αρχή για να περιορίσει τις διαρροές του αερίου στο ελάχιστο, διαφορετικά κινδυνεύει να προσθέσει στο ίδιο το πρόβλημα που υποτίθεται ότι έρχεται να λύσει.
Ορισμένες ιδέες που δοκιμάζονται τώρα, όπως η μεταφορά υδρογόνου σε αγωγούς που κατασκευάζονται για να συγκρατούν φυσικό αέριο ή η καύση του σε μεμονωμένα σπίτια, θα μπορούσαν να προκαλέσουν απαράδεκτο επίπεδο διαρροών.
«Η ισχύς είναι πολύ ισχυρότερη από ό,τι αντιλαμβάνονται οι άνθρωποι», είπε η Ilissa Ocko, κλιματολόγος στο Environmental Defense Fund, μια μη κερδοσκοπική ομάδα.
«Το φέρνουμε στο επίκεντρο, όχι για να πούμε «όχι» στο υδρογόνο αλλά για να σκεφτούμε πώς θα το αναπτύξουμε».
Πως «λειτουργεί» και προκαλεί το ίδιο πρόβλημα που καλείται να λύσει
Το υδρογόνο δεν παγιδεύει τη θερμότητα απευθείας, όπως το CO2 (διοξείδιο του άνθρακα).
Αντίθετα, όταν διαρρεύσει, πυροδοτεί μια σειρά από χημικές αντιδράσεις που θερμαίνουν τον αέρα, ενεργώντας ως έμμεσο αέριο του θερμοκηπίου.
Και παρόλο που βγαίνει από την ατμόσφαιρα πολύ πιο γρήγορα από το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο παραμένει για αιώνες, μπορεί να προκαλέσει μεγαλύτερη ζημιά από το CO2 βραχυπρόθεσμα.
Πάνω από 20 χρόνια, διαθέτει δυναμική υπερθέρμανσης του πλανήτη 33 φορές ισχυρότερη από ίση ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα, σύμφωνα με πρόσφατη έκθεση της κυβέρνησης του Ηνωμένου Βασιλείου.
Για εκατοντάδες χρόνια, ο άνθρακας είναι πιο επικίνδυνος, λόγω της μακροζωίας του.
Το δυναμικό θέρμανσης του υδρογόνου δεν αποτελούσε ποτέ πρόβλημα πριν, καθώς η χρήση του περιοριζόταν σε μεγάλο βαθμό στα διυλιστήρια πετρελαίου και στις εγκαταστάσεις χημικών ή λιπασμάτων. Αλλά τώρα οι κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο επενδύουν δισεκατομμύρια για να οικοδομήσουν μια οικονομία υδρογόνου, βλέποντας το αέριο ως μία από τις μοναδικές επιλογές για την απαλλαγή από τις ανθρακούχες βιομηχανίες που δεν μπορούν εύκολα να λειτουργήσουν με ηλεκτρική ενέργεια.
Ο Πρόεδρος Joe Biden έχει διαθέσει 8 δισεκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή τουλάχιστον τεσσάρων «κόμβων υδρογόνου» όπου θα παράγεται και θα χρησιμοποιείται το καύσιμο και τα κράτη προετοιμάζονται για να ανταγωνιστούν.
Οι αμερικανικές εταιρείες κοινής ωφελείας που τώρα παραδίδουν φυσικό αέριο το βλέπουν ως σωτήριο, ανακοινώνοντας περισσότερα από 24 πιλοτικά έργα υδρογόνου τα τελευταία δύο χρόνια.
Περισσότερες από δώδεκα πολιτείες των ΗΠΑ διεκδικούν 8 δισεκατομμύρια δολάρια σε ομοσπονδιακά κεφάλαια για να φιλοξενήσουν κόμβους υδρογόνου
«Τώρα είναι η στιγμή που λαμβάνονται οι αποφάσεις και δαπανώνται χρήματα», είπε η Ocko.
«Μπορούμε να προλάβουμε αυτό το ζήτημα τώρα, οπότε δεν τίθεται πρόβλημα».
Αυτή και άλλοι που κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου επιμένουν ότι δεν υπάρχει λόγος να εγκαταλείψουμε το υδρογόνο.
Αντίθετα, η ισχύς παγίδευσης θερμότητας του υδρογόνου σημαίνει ότι κάθε μελλοντικό σύστημα παραγωγής, διανομής και χρήσης του αερίου πρέπει να κατασκευαστεί για να ελαχιστοποιεί τις διαρροές.
"Υπάρχει μεγάλη δυνατότητα χρήσης υδρογόνου για εξοικονόμηση πολλών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, αλλά είναι πραγματικά σημαντικό να διατηρηθούν οι ρυθμοί διαρροής υδρογόνου σε χαμηλά επίπεδα", δήλωσε ο Nicola Warwick, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης του Ηνωμένου Βασιλείου και ερευνητής του Εθνικού Κέντρου Ατμοσφαιρικής Επιστήμης. στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ.
Η βιομηχανία υδρογόνου αναγνωρίζει το πρόβλημα, ακόμη και αν οι εταιρείες διαφωνούν σχετικά με το δυνητικό πεδίο εφαρμογής.
Ο Dave Edwards, με την εταιρεία βιομηχανικού αερίου Air Liquide, είπε ότι οι επιπτώσεις των διαρροών υδρογόνου στην ατμόσφαιρα θα πρέπει να είναι πολύ λιγότερες από τα παραδοσιακά καύσιμα που εκτοπίζουν. Η λειτουργία αυτοκινήτων και φορτηγών με κυψέλες καυσίμου υδρογόνου θα είχε μικρότερη ατμοσφαιρική επίδραση από τη λειτουργία τους με βενζίνη και ντίζελ, ακόμα κι αν το σύστημα παραγωγής και παροχής αυτού του υδρογόνου διαρρέει.
"Δεν σημαίνει ότι δεν είναι ακόμα σημαντικό, δεν σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να καταλάβουμε περισσότερα γι 'αυτό, αλλά η πρώτη μας εντύπωση είναι ότι είναι πολύ, πολύ μικρότερο", δήλωσε ο Edwards, διευθυντής της εταιρείας και ο επικεφαλής της. υποστηρικτής του υδρογόνου στις ΗΠΑ.
Οι διαρροές υδρογόνου, είπε, «είναι διαχειρίσιμα προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν».
Το υδρογόνο έχει μεγάλα πλεονεκτήματα ως καθαρό καύσιμο.
Κάψτε υδρογόνο σε μια τουρμπίνα και θα παράγει ενέργεια χωρίς διοξείδιο του άνθρακα.
Περάστε το μέσα από μια κυψέλη καυσίμου και θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια με τους υδρατμούς ως τη μόνη εξάτμιση.
Σε αντίθεση με την ηλιακή και την αιολική ενέργεια, μπορεί να αποθηκευτεί σε μεγάλες ποσότητες όταν χρειάζεται.
Πως παράγεται;
Ενώ η συντριπτική πλειοψηφία του υδρογόνου που παράγεται σήμερα αφαιρείται από το φυσικό αέριο, σε μια διαδικασία που απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα, μπορεί επίσης να διαχωριστεί από το νερό χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, χωρίς εκπομπές αλλά οξυγόνο.
Όμως, παρ' όλα τα πλεονεκτήματά του, το υδρογόνο μπορεί επίσης να γλιστρήσει εύκολα μέσα από εξοπλισμό σχεδιασμένο να περιέχει μεγαλύτερα μόρια όπως το μεθάνιο στο φυσικό αέριο.
Μόλις διαφύγει, μεγάλο μέρος του υδρογόνου που διαρρέει θα απορροφηθεί από τα μικρόβια στο έδαφος.
Μερικά από αυτά που έχουν απομείνει στον αέρα θα αντιδράσουν με μια ουσία που βοηθά στην απομάκρυνση του μεθανίου από την ατμόσφαιρα.
Αυτό είναι πρόβλημα, επειδή το μεθάνιο είναι από μόνο του ένα ισχυρό αέριο θερμοκηπίου, με περισσότερο από 80 φορές την ισχύ υπερθέρμανσης του πλανήτη από το διοξείδιο του άνθρακα για 20 χρόνια τώρα.
Η αντίδραση μεταξύ του υδρογόνου και αυτής της ουσίας — γνωστή ως ρίζα υδροξυλίου, ή ΟΗ — αφήνει λιγότερη ποσότητα ΟΗ διαθέσιμη για να αντιδράσει με το μεθάνιο.
Έτσι, το μεθάνιο που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα θα κολλήσει περισσότερο και θα κάνει μεγαλύτερη ζημιά από ό,τι θα είχε αν το υδρογόνο δεν ήταν εκεί.
Το υδρογόνο που διαρρέει έχει και άλλα αποτελέσματα θέρμανσης της ατμόσφαιρας.
Στην τροπόσφαιρα, το ατμοσφαιρικό στρώμα που βρίσκεται πιο κοντά στο έδαφος, πυροδοτεί μια αλυσίδα χημικών αντιδράσεων που παράγουν περισσότερο όζον, ένα άλλο αέριο του θερμοκηπίου και ένα βασικό συστατικό της αιθαλομίχλης.
Πολύ ψηλότερα, στη στρατόσφαιρα, το υδρογόνο οδηγεί σε αύξηση των υδρατμών, που έχει ως γενικό αποτέλεσμα την παγίδευση περισσότερης θερμικής ενέργειας στην ατμόσφαιρα.
Αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν σε σύντομο χρονικό διάστημα - μια χούφτα χρόνια.
Το υπερβολικό διοξείδιο του άνθρακα, αντίθετα, συσσωρεύει ατμοσφαιρική θερμότητα κατά τη διάρκεια των αιώνων.
Όμως, καθώς οι θερμοκρασίες αυξάνονται γρήγορα παγκοσμίως, οι επιστήμονες λένε ότι οι βραχυπρόθεσμοι παράγοντες της κλιματικής αλλαγής δεν μπορούν να αγνοηθούν.
«Αυτές οι δεκαετίες έχουν σημασία», είπε ο Steven Hamburg, επικεφαλής επιστήμονας της EDF.
Η ομάδα του προσπάθησε να θέσει το θέμα της δυνατότητας θέρμανσης του υδρογόνου σε όποιον θα ακούσει, ενημερώνοντας ακαδημαϊκούς, επιχειρήσεις και το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ. Ο συνάδελφός του, Ocko, εκτιμά ότι έχουν συναντηθεί με περίπου 200 άτομα μέχρι σήμερα. Για την EDF, είναι μια λογική επέκταση του έργου της ομάδας που προσπαθεί να στρέψει την προσοχή του κοινού σε βραχυπρόθεσμους κλιματικούς ρύπους όπως το μεθάνιο και ο μαύρος άνθρακας, οι οποίοι συχνά παραβλέπονται στο επίκεντρο του διοξειδίου του άνθρακα.
Οι εταιρείες, οι αναλυτές και οι χρήστες των μέσων κοινωνικής δικτύωσης δεν μπορούν να σταματήσουν να μιλούν για αυτό
Πολλές εταιρείες κοινής ωφελείας πειραματίζονται με την ανάμειξη υδρογόνου στους υπάρχοντες αγωγούς φυσικού αερίου τους, με εκτεταμένα δίκτυα που τροφοδοτούν τα πάντα, από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής μέχρι οικιακές σόμπες. Για το Αμβούργο, αυτή είναι μια συνταγή για διαρροές.
Προειδοποιεί επίσης ότι η μαζική παραγωγή υδρογόνου από ορυκτά καύσιμα θα μπορούσε ακόμη και να οδηγήσει σε βραχυπρόθεσμη αύξηση της θέρμανσης, εάν τα συστήματα παραγωγής και μεταφοράς του υδρογόνου διαρρέουν αρκετό υδρογόνο και μεθάνιο.
Θα εξακολουθούσε να υπάρχει ένα μακροπρόθεσμο όφελος από τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, αλλά σε διάστημα μιας ή δύο δεκαετιών, ένα σύστημα υδρογόνου με διαρροή που βασίζεται σε ορυκτά καύσιμα θα μπορούσε να προκαλέσει μεγαλύτερη θέρμανση από ό,τι συνήθως.
«Μετά από αρκετές δεκαετίες, θα μπορούσε να είναι χειρότερη – είναι πολύ εύλογο», είπε το Αμβούργο.
Το ζήτημα δεν εμπόδισε τις επιχειρήσεις κοινής ωφελείας φυσικού αερίου να εξερευνήσουν έργα ανάμειξης υδρογόνου.
Αλλά μπορεί να γίνει ένα από τα πράγματα που μελετούν αυτά τα έργα.
Η εταιρεία κοινής ωφέλειας της Καλιφόρνια PG&E Corp. τον Μάιο ανακοίνωσε σχέδια να δοκιμάσει διαφορετικά μείγματα υδρογόνου και φυσικού αερίου σε ένα αποκλειστικό σύστημα αγωγών, χωριστό από το συνηθισμένο δίκτυο μεταφοράς φυσικού αερίου της εταιρείας, με τα μείγματα να καίγονται σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας νότια του Σακραμέντο.
Η εκπρόσωπος της PG&E Melissa Subbotin είπε ότι το έργο της εταιρείας «Hydrogen to Infinity» θα εξετάσει την πιθανότητα διαρροών.
«Πρέπει να γίνει εκτεταμένη έρευνα για να κατανοηθεί η σκοπιμότητα της έγχυσης υδρογόνου σε ένα σύστημα αγωγών φυσικού αερίου», έγραψε σε ένα email.
Μια οικονομία υδρογόνου γεμάτη διαρροές θα μείωνε την αποτελεσματικότητά της, είπε το Αμβούργο, προκαλώντας λιγότερο πλήγμα κατά της κλιματικής αλλαγής από ό,τι θα μπορούσε.
Οι υποστηρικτές της καθαρής ενέργειας επισημαίνουν πώς η διαρροή μεθανίου από πηγάδια και αγωγούς φυσικού αερίου - η διαρροή που αποδείχθηκε ότι ήταν πολύ πιο διαδεδομένη από ό,τι πιστεύαμε κάποτε - υπονόμευσε ορισμένα από τα οφέλη της μετατόπισης των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής από άνθρακα σε φυσικό αέριο.
Δεν θέλουν να συμβεί αυτό με το υδρογόνο.
«Κινδυνεύουμε να προχωρήσουμε στη δημιουργία νέας υποδομής που ουσιαστικά πρόκειται να επαναλάβει όλες αυτές τις βλάβες του παρελθόντος», δήλωσε η Julie MacNamara, αναπληρώτρια διευθύντρια πολιτικής για το κλίμα και την ενέργεια της Ένωσης Ανησυχούμενων Επιστημόνων.
«Δεν έχουμε τον χρόνο ή την πολυτέλεια να το κάνουμε λάθος».
www.worldenergynews.gr
