A jövő energiatárolásának fókuszában: a hidrogén

A megújuló energiaforrások, például a szél- és napenergia változó természetűek, így megfelelő energiatárolási technológiák nélkül nehéz stabil és megbízható energiaellátást biztosítani általuk. A tárolás elengedhetetlen ahhoz, hogy az energiatermelés és -fogyasztás időbeli eltéréseit harmonizálni lehessen. Fontos továbbá azért is, hogy az energiaforrásokat hatékonyan és fenntartható módon használjuk fel, ezáltal növelve az energiabiztonságot. Az energiatárolás fontosságát és az abban rejlő jelentős piaci potenciált emellett a számok is bizonyítják, az energiatárolás globális piaca ugyanis 2019-ben 1,4 milliárd dolláros bevételt hozott, 2027-re pedig várhatóan eléri majd a 11 milliárd dollárt.

Az energia tárolására ma már számos technológia áll rendelkezésre az akkumulátoroktól és víztározóktól kezdve a töltőállomásokon, hő- és kémiai tárolókon át, egészen az olyan alternatív megoldásokig, mint a gravitációs és a hidrogénes energiatárolás. Ezek a megoldások azonban nem minden esetben környezetkímélők vagy fenntarthatók a bolygó szempontjából. 

Az említett lehetőségek közül, habár az akkumulátoros energiatárolás vezető szerepet tölt be, és ez számít az egyik legelterjedtebb, széles körben leginkább alkalmazott megoldásnak, 

Ezzel a technológiával ugyanis rendkívül hatékonyan és környezetkímélően lehet tárolni a megtermelt zöldenergiát, nem mellesleg ez a megoldás hosszú távon is gazdaságosabb lehet, mint a hagyományos energiatároló rendszerek. 

A hidrogénes energiatárolás, illetve a hidrogén alapú technológiák ugyanakkor jelenleg még szinte minden szempontból – így a kutatás-fejlesztés, a szabályozás, valamint a hasznosítást tekintve is – gyerekcipőben járnak. A piaci nyitottság, a hidrogén alapú projektek támogatásának növelése, illetve a hidrogénben rejlő lehetőségek hangsúlyozása viszont elősegítheti az átmenetet a hidrogén alapú technológiák felé, ami pedig hosszú távon hozzájárulhat a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőség csökkentéséhez.

Mit tudunk a technológiáról és hol tart ma a hidrogénes energiatárolás? 

Az International Energy Agency (IEA) legfrissebb jelentése szerint 2020-ban a megújuló energiaforrások az összes energiafogyasztás 11,2 százalékát fedezték világszerte. Ezen belül a legnagyobb arányt, közel 7 százalékot a hidroenergia adta, második helyen pedig a szélenergia következett 2,2 százalékkal. Ez is mutatja tehát, hogy a hidrogén az utóbbi években jelentős figyelmet kapott a kitűzött globális klímacélok elérése, illetve az energiaátmenet előrehaladása miatt. A hidrogén alapú technológiákat sokan a legjárhatóbb útnak, a hidrogént pedig az energiatárolás jövőjének tartják. Akadnak ugyanakkor olyanok is, akik úgy vélik, hogy ez csak egy túlértékelt technológia, és más alternatívák jobban megfelelnek az energiatárolás kihívásainak. 

A megfogalmazott, sok szempontból jogosnak tekinthető kritikák ellenére az mindenesetre egyértelműen kijelenthető, hogy a hidrogén az egyik legjobb és a környezet számára is a legkíméletesebb megoldás a megújuló energia tárolására. Egyrészt azért, mert ez a technológia lehetővé teszi az energiatermelés és -felhasználás szétválasztását, és így az energiatermelés időpontjától és helyétől függetlenül biztosítja a tárolást. Másrészt pedig azért is, mert a hidrogén tiszta és hatékony energiahordozó, amelynek égetése során csak víz keletkezik, így nagyban hozzájárul a környezet védelméhez. A hidrogént ugyanis elektrolízis, vagyis egy olyan folyamat során állítják elő, amely lehetővé teszi, hogy a víz elektromos árammal hidrogénre és oxigénre bomoljon.

De a hidrogénegységekben tárolt energiát ma már hasznosítják a tömegközlekedés, így a vonat- és légi közlekedésben, a fémmegmunkálás és a telekommunikációs rendszerek segédáramforrásaként, illetve az élelmiszeriparban és a mezőgazdaságban is. 

Az utóbbi időszakban a hidrogén alapú technológia és a hidrogénes energiatárolás különösen az autóiparban ért el jelentős áttörést. Hiszen, amíg az első hidrogén üzemanyagcellás járművet, az Electrovant 1966-ban fejlesztette ki az amerikai General Motors (GM), a hidrogén által hajtott autók tömeggyártása csak jóval később, a 2010-es éve közepén indult el. A legutóbbi, 2023 februárban közölt adatok alapján mára a hidrogénes autók száma meghaladja az 56 ezret. A legtöbb hidrogénezett járművet Japánban és Kaliforniában jegyezték be, de az Egyesült Államok és a Távol-Kelet mellett ma már Európában és Kínában is egyre több hidrogénüzemű járművet tesztelnek és használnak. Magyarországon ugyanakkor jelenleg mindössze alig néhány hidrogénnel hajtott autót tartanak nyilván. A hidrogénes autók tömeges elterjedése azért is lehet jelentős előrelépés a környezetbarát közlekedésre nézve, mert ezek a járművek gyakorlatilag nullakibocsátásúak, azaz nincs olyan károsanyag-kibocsátásuk, amely hozzájárulhat a környezetszennyezéshez. 

Mit tartogat a jövő a hidrogén számára? 

A hidrogénes energiatárolás tehát egy potenciális megoldást kínál a jövő energiafelhasználási problémáira, és számos előnye van az alternatív energiatárolási megoldásokkal szemben is. Ugyanakkor azok a cégek, vállalatok, amelyek ezen technológia hasznosításával szeretnének foglalkozni, számos kihívással találják szemben magukat. Az egyik ilyen kihívásként említhető az, hogy a hidrogéniparnak jelenleg a korai, virágzó szakaszát éljük, így minden ezzel kapcsolatos projekt jelentős tőkebefektetést igényel. Ugyanakkor számos európai országban, így Németországban, az Egyesült Királyságban és Spanyolországban is már látni olyan, többek között közműfejlesztéssel kapcsolatos projekteket, amelyek a magyar cégek, befektetők számára is referenciapontként szolgálhatnak.

Az iparág pedig folyamatosan fejlődik, egyre több kutatás, fejlesztés, innováció és pilot projekt irányul a hidrogén előállításának és tárolásának javítására. 

Az adókedvezmények, támogatások és szabályozások ugyanis ösztönző hatással lehetnek az iparágra és a technológiák fejlesztésére egyaránt. Emellett a különböző, megújuló energiával foglalkozó cégek, vállalatok is nagyobb erőfeszítéseket tesznek a hidrogénalapú technológiák kutatása és fejlesztése érdekében. Ahogy az is egyértelmű, hogy azok a vállalatok, amelyek időben felismerik a hidrogénben rejlő jelentős potenciált, hajlandóak időt, energiát és főként pénzügyi forrásokat fordítani e technológia fejlesztésére, azok jelentős piaci előnybe kerülhetnek azokhoz képest, akik még szkeptikusak a hidrogéntechnológiát illetően. 

Fontos tehát látni, hogy az új technológiák bevezetése mindig időt és befektetést igényel, ahogy azt is, hogy a hidrogén alapú energiatárolás sem lesz azonnal elterjedt megoldás. Azonban, ha megfelelően támogatják és fejlesztik a hidrogénalapú energiatárolást, akkor az hosszú távon nemcsak jelentős mértékben megtérülő befektetéseket eredményezhet, hanem elősegítheti a fenntartható és környezetbarát energiatermelést és felhasználást is.