(Fazekas Dóra a Cambridge Econometrics budapesti irodájának ügyvezetője, Benyák Barnabás a Cambridge Econometrics elemzője.)

Alternatív tüzelőanyagként a hidrogén egyre fontosabb szerepet játszik a globális klímaváltozás elleni küzdelemben, és egyre több ország – köztük Magyarország is – elismeri a hidrogén jelentőségét. Novemberben a Bakuban megrendezett COP29 klímacsúcs résztvevői közös nyilatkozatban rögzítették a hidrogén szerepét a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésében és a fenntartható gazdaságra irányuló átmenet során. A hidrogén különösen hasznos lehet a nagy kibocsátású ágazatok, mint a nehézipar, a közlekedés és az energiatermelés dekarbonizálásában. De mégis mit várhatunk a hidrogén alkalmazásától, és mit kell tenni ahhoz, hogy bővülhessen a felhasználása?

A hidrogén mint alternatív tüzelőanyag elterjedése számos kihívással jár. A hidrogéntermelő létesítmények, csővezetékek, tárolók és egyéb új infrastruktúra kiépítése jelentős beruházást igényel, ehhez pedig bizonyítható keresletre van szükség. Ugyanakkor a vállalkozások és a fogyasztók vonakodnak a hidrogénalapú megoldásoktól addig, amíg az ellátási láncok nem garantálják a biztos helyi ellátást.

Ezt a „tyúk vagy tojás” dilemmát próbálják feloldani az országok világszerte a hidrogénalapú gazdaság gyors elterjesztése érdekében. Az alacsony költséggel gyártott és szén-dioxid-kibocsátással nem járó, úgynevezett zöldhidrogén alternatív energiaforrásként történő felhasználása és elterjedése azért is összetett kérdés, mert a zöldhidrogén közvetlenül versenyez a megújuló forrásból termelt árammal.

A tüzelőanyagként hasznosítható hidrogén három fő eljárással állítható elő, az egyes kategóriákat az egyszerűség kedvéért színekkel jelöli a szakirodalom attól függően, hogy előállításuk során mennyi szén-dioxid kerül a levegőbe. A zöldhidrogént megújuló energiaforrásból, például nap- vagy szélenergiából, vízbontással (elektrolízissel) állítják elő. A folyamat során nem bocsátanak ki szén-dioxidot, mivel nem kell fosszilis tüzelőanyagot elégetni.

A kékhidrogént földgázból állítják elő, de a termelés során keletkező szén-dioxidot technológiai megoldásokkal megkötik és tárolják, így csökkentik a kibocsátást. A szürkehidrogént szintén fosszilis tüzelőanyagból, főleg földgázból nyerik ki, azonban az eljárás során keletkező szén-dioxidot nem fogják be és tárolják, így ez a legkevésbé környezetbarát módszer.

Energiatároló szerep

Míg a nap- és szélerőművekben megtermelt áramot közvetlenül is fel lehet használni a közlekedésben, fűtésben és az iparban, addig a hidrogén esetén az áramot előbb felhasználjuk vízbontásra, és csak utána lesz a hidrogénből hasznos energia. Ebben az esetben a nap- és szélerőművekben termelt áram mintegy kétharmada elvész az átalakítások során, és csak a harmada hasznosul. Cserében a hidrogén nagy előnye, hogy eltárolja a nap- és szélerőművekben az időjárástól függően csak ingadozóan termelhető – és sokszor túltermelésként jelentkező – áramot, így áramtárolóként fontos kiegészítő szerepe lehet a megújuló alapú gazdaságra történő átállásban.

Tovább árnyalja a képet, hogy a zöldhidrogén előállításához szükséges technológiai és gazdasági feltételek nem egyenletesen oszlanak el a világban, ráadásul a hidrogén előállítása és szállítása teljesen új infrastruktúrát igényel, amit mindenütt szinte a nulláról kell felépíteni.

Azok a régiók, ahol olcsón elő lehet állítani a zöldhidrogént, nem feltétlenül azonosak azokkal a térségekkel, ahol nagy kereslet várható iránta.

Így tehát egy új globális piac alakulhat ki, ahol nemcsak zöldhidrogénnel, hanem annak származékaival is kereskednek, ez pedig átalakítja a globális energiakereskedelmet, és lehetőséget teremhet új szereplők – köztük fejlődő országok – belépésére is. Az új globális piac továbbá új, rendkívül összetett nemzetközi értékláncokat is létrehozhat, amelyek kapcsán újabb fenntarthatósági kérdések merülnek fel.

Egy tavalyi tanulmány szerint a zöldhidrogén előállításához Brazília és Ausztrália rendelkezik a legjobb adottságokkal a nap- és szélenergia-termelés kiemelkedő lehetőségei miatt, és a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) idei jelentése is az ázsiai és csendes-óceáni térséget emeli ki Dél-Amerika mellett. A szállítási infrastruktúra ugyanakkor korántsem épült még ki ahhoz, hogy az itt megtermelhető zöldhidrogén eljusson a legerőteljesebben dekarbonizáló – a szén-dioxid-kibocsátást legnagyobb mértékben visszafogni igyekvő – térségek felé. Így például Európa számára a közelségük miatt kézenfekvőbb beszerzési forrás lehet Marokkó, Algéria és Tunézia, míg a térségen belül Spanyolország és az Egyesült Királyság ambiciózus tervekkel igyekszik lokális piacvezető szerepet elérni.

A G7-országok, amelyek minden bizonnyal a hidrogén iránti kereslet fő csomópontjai lesznek a közeljövőben, kifejezetten aktívak a hidrogénnel kapcsolatos politikai döntéshozatalban.

Mindeközben maga a zöldhidrogén-technológia is gyors ütemben fejlődik. Az MIT Technology Review szerint az új technológiai megoldások skálázhatósága és a kedvező piaci feltételek elősegítik a zöldhidrogén-ipar növekedését. Az IEA jelentése szerint is jelentősen fejlesztik a hidrogéntermelést és -infrastruktúrát világszerte, és a hidrogéntechnológia kulcsszerepet játszik a nemzetközi energia- és klímacélok elérésében. A zöldhidrogén továbbá megoldást nyújthat máshogy nehezen dekarbonizálható szektorok zöldítésére, mint amilyen a nehézipar, a vízi szállítmányozás vagy a repülés, ráadásul az energia- és ellátásbiztonságot is nagyban növeli azzal, hogy alternatív energiahordozóként jelenik meg.

A hidrogén a szabályozásban

A hidrogéntermeléssel és -felhasználással kapcsolatos szabályozás egyik úttörője az Egyesült Királyság, amely átfogó szabályozási és finanszírozási keretrendszeren dolgozik annak érdekében, hogy elérje 2030-ra kitűzött célját, és 10 gigawattnyi  alacsony szén-dioxid-kibocsátású hidrogéntermelő kapacitás jöjjön létre az országban. Céljuk a hidrogén szerepének megerősítése az energiaátmenetben és a szén-dioxid-mentesítésben, ehhez pedig három fő intézkedést tesznek:

• kísérleti projekteket finanszíroznak, hogy felmérjék a hidrogénprojektek megvalósíthatóságát és piaci potenciálját;
• pénzügyi támogatást nyújtanak hidrogénprojektek számára, amelyek megfelelnek a karbonsemlegességi célkitűzéseknek;
• és kidolgozzák a hidrogén-előállítás, -szállítás, -tárolás és -felhasználás részletes jogi szabályait, amelyek garantálják a biztonságos és fenntartható működést.

A kormány itthon is egyre nagyobb figyelmet fordít a hidrogéntechnológiák fejlesztésére és szabályozására, hogy támogassa a klímacélok elérését és az energiafüggetlenséget. Magyarország 2021-ben elfogadta a Nemzeti Hidrogénstratégiát, amely iránymutatásként szolgál a hidrogén alkalmazására és előállítására, különösen a nehéziparban, a közlekedésben, valamint a villamosenergia-termelésben. A cél a kibocsátások csökkentése és a megújuló energiaforrások integrációjának elősegítése.

Az Európai Unió is ambiciózus tervekkel tette le voksát a hidrogén-felhasználás elterjesztése mellett. A 2020-ban elfogadott EU-s hidrogénstratégia 2030-ra 40 gigawattnyi zöldhidrogén-termelési kapacitás megépítését tervezi, és további 40 gigawattnyi kapacitás létrehozását tűzte ki célul a szomszédos régiókban – például Észak-Afrikában – az importálási lehetőségek növelése érdekében. Továbbá támogatja a közös európai érdekű kiemelt hidrogénprojekteket, amelyek a teljes értékláncra kiterjednek, beleértve az előállítást, tárolást, szállítást és felhasználást.

A Fit for 55 program, amelynek célja az üvegházhatású gázok kibocsátásának 55 százalékos csökkentése 2030-ig, a hidrogént kulcsfontosságú energiaforrásként emeli ki. Az új megújulóenergia-irányelv pedig előírja a hidrogén előállításának és használatának pontos követelményeit, különös tekintettel a zöldhidrogénre.

Szintén az EU volt az első, amely létrehozta a világ első hidrogénbankját 2023-ban, amely 3 milliárd eurós forrással segíti a zöldhidrogén-piac elindítását, hogy felgyorsítsa a hidrogéntermelési beruházásokat és elősegítse a kereslet-kínálat találkozását. Végül de nem utolsósorban a TEN-E szabályozás keretében az EU külön hangsúlyt fektet a hidrogéninfrastruktúra – beleértve a csővezetékek és tárolási lehetőségek – kiépítésére, és kifejezetten támogatja a hidrogénprojektek finanszírozását és fejlesztését határokon átnyúló együttműködések érdekében.

Újabb lökés – vagy mégsem?

A legfrissebb hír, amely a hidrogén globális szerepének erősödését támasztja alá, a novemberben Bakuban megrendezett COP29 klímacsúcsról érkezett, ahol a résztvevők közös „hidrogén nyilatkozatban” rögzítették vállalásaikat a hidrogén alkalmazása terén. Ezzel globális piac nyílik meg a tiszta hidrogén és származékai számára, és a nyilatkozat iránymutatásokat nyújt a szabályozási, technológiai, finanszírozási és szabványosítási akadályok leküzdésére. A tárgyalások során a résztvevők egyetértettek abban, hogy a hidrogén kulcsszerepet játszik a globális klímaváltozás elleni küzdelemben és a hidrogénalapú gazdaság gyors növekedésére van szükség.

Persze amíg a politikusok ígérnek és nyilatkoznak, addig a piaci szereplők sokszor épp az ellenkező irányba indulnak el. Épp a COP29 ambiciózus hidrogénes vállalásai előtti hetekben került napvilágra, hogy a BP globális olajvállalat 18 korai fázisú hidrogénprojektjét állította le – mindezt ráadásul nem jelentette be hivatalosan, hanem egy vaskos jelentésből túrta ki a TechCrunch. Továbbá olyan európai gigacégek, mint a Shell és a norvég Equinor is úgy döntöttek, hogy visszafogják a hidrogénnel kapcsolatos terveiket. Nem árulták el persze, de feltételezhető, hogy az amerikai elnökválasztási eredmény alapján látták úgy, hogy fennmarad az olaj és gáz iránti kereslet, és továbbra is megéri még szénhidrogén-alapú projektekbe kezdeni.

Hogyan alakul a hidrogén szerepe?

A politikai és gazdasági szereplők ellentétes lépései ellenére a hidrogén különböző előállítási technológiái között rendkívül izgalmas és élesedő verseny bontakozik ki világszerte, amelyben a fő kérdés az innovációk és a technológiai skálázás mentén elérhető költségcsökkentés. A hidrogénpiac túlnyomó része ugyanakkor manapság még rejtett, mivel a hidrogén szállításának költségei miatt javarészt helyben állítják elő köztes termékként a műtrágya-, a metanol- és az acélgyártás, továbbá az olajfinomítás folyamatában.

A hidrogénalapú technológia alapvetően alakíthatja át az energiapiacokat, a gazdasági növekedést és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére irányuló stratégiákat. Emiatt ennek alakulása több kutatás és gazdasági elemzés tárgya jelenleg is. A gazdasági szcenárióelemzések keretében kimutathatóvá válik, hogy a hidrogén különböző új felhasználási területei (például közlekedés, ipar, energiatárolás) hogyan hatnak a gazdaság növekedési ütemére, hogyan növeli a hidrogéntechnológia az energiaellátás stabilitását és alkalmazkodóképességét, továbbá hogy mik lehetnek az egyes forgatókönyvek kockázatai a technológiai költségek, a szabályozási környezet vagy a munkaerőpiaci hatások szempontjából.

Az elemzések azt is segítenek megérteni, hogy mely tényezők – például infrastruktúrafejlesztés, képzett munkaerő, támogatási rendszerek – járulhatnak hozzá leginkább a helyi gazdaság fejlődéséhez. Ezzel a tudással pedig már helyi adottságokat és erőforrásokat figyelembe vevő hidrogéngazdasági stratégiákat lehet felállítani, és megalapozottabban lehet kiválasztani a helyben optimális technológiákat és beruházási prioritásokat. De ezen túlmenően érdemes megvizsgálni, hogy a hidrogéntermelés és -felhasználás milyen gazdasági hatást fejt ki az egyes értékláncok és ágazatok közötti kapcsolatok tekintetében, mennyire költséghatékonyak egyes hidrogénprojektek a szén-dioxid-mentesítés szempontjából, vagy hogy hogyan alakulnak a foglalkoztatási és beruházási lehetőségek a különböző régiókban a hidrogén-ipar hatására.

A Cambridge Econometrics Future Technology Transformations (Jövőbeli Technológiai Átalakulások) modellje részletesen feltárja a fenntarthatóbb technológiákra történő átállás várható dinamikáit különböző szabályozói környezet mellett. Ebből is látszik, hogy a sokak által várt új energiapiaci, közlekedési és szállítmányozási kereslet számottevő megjelenése előtt a zöldhidrogén jelenlegi piacain kell megtörténnie az átállásnak ahhoz, hogy ténylegesen megfizethető, versenyképes alternatívává válhasson ezeken a területeken is.

Jóllehet a hidrogénágazat a jövőben számos munkahelyet teremthet, ma még nehéz meghatározni, hogy ezek közül mennyi marad meg hosszú távon, és mennyi magasan képzett munkaerőt igényel – különösen a fejlődő országokban. Nem hagyható figyelmen kívül az sem, hogy az új energiatechnológiák sikeres megvalósítása során – különösen nagyszabású infrastruktúrafejlesztések esetén – döntő szerepet játszik a társadalmi elfogadottság és a közösségi részvétel.

Az utóbbi azért is kiemelten fontos, mert a helyi ipari fejlődés előmozdításával növelhetők a megújuló hidrogéntermelés további járulékos előnyei. A fejlődő országok fenntarthatóbb munkahelyeket teremthetnek, hosszú távú hozzáadott értéket hozhatnak létre, és javíthatják nemzetközi versenyképességüket. Továbbá csökkenthetik a globális hidrogénkereskedelemmel kapcsolatos kockázataikat azáltal, hogy részt vesznek a megújuló hidrogén előállításában és a fogyasztókhoz történő eljuttatásában egyaránt.

Összefoglalva, a hidrogéngazdaság gyors növekedése és a technológiai fejlesztések kulcsszerepet játszanak a globális klímaváltozás elleni küzdelemben. A COP29 tárgyalások eredményei és a legfrissebb hírek szerint

a hidrogénnel kapcsolatos technológia és szabályozás terén jelentős előrelépések várhatók, amelyek elősegítik a hidrogénalapú gazdaság gyors növekedését és a fenntartható jövő elérését.

Az élen járó országok kulcsszerepet játszhatnak a technológiaátadás megkönnyítésében, a bevált gyakorlatok megosztásában, valamint a fejlődő országok hidrogénágazatának támogatására szolgáló pénzügyi és technikai erőforrások mozgósításában. Eközben kiemelt figyelmet kell fordítani a társadalmi elfogadottság megteremtésére és a helyi közösségek bevonására, ami alapvető szerepet játszik az esetleges negatív következmények megelőzésében. És akkor már csak a nagyvállalatok döntéshozóit kell meggyőzni, hogy hosszú távon érdemes lesz hidrogénalapú projektekbe fektetniük.

Kapcsolódó cikkKapcsolódó cikkAlig van Magyarországon hidrogén, mégis tudjuk, hogyan kellene átállni ráA jelenlegi ipari termelés nagyon kevés és nem is zöld, de ennek ellenére is látszik már, hogyan fog elterjedni ez a technológia a közlekedésben.

Kapcsolódó cikkKapcsolódó cikkNagyon drága, de nagyon jó irány, amerre Kardoskúton mennekVégre Magyarországon is elindulnak az ipari méretű kísérleti projektek a zöldebb hidrogén előállítására.

Kapcsolódó cikkKapcsolódó cikkMinden adott Magyarországon a szén-dioxid gazdaságos megkötésére és tárolására, mégsem használjuk kiEgyre erősödő igény van a klímasemlegesség elérésére, amihez szükség lesz egyes ipari kibocsátók esetén a szén-dioxid leválasztására és föld alatti tárolására.

G7 támogató leszek! Egyszeri támogatás / Előfizetés

Tech éghajlatváltozás energetika hidrogén hidrogén meghajtás hidrogénipar klímaváltozás Olvasson tovább a kategóriában