Kompanije za prirodni gas sve više promovišu vodonik, koji prilikom sagorevanja ne emituje gasove koji izazivaju efekat staklene bašte (GHG), kao način za očuvanje njihovog poslovnog modela. Istovremeno, najavljuju da vodonikom ispunjavaju zahteve za smanjenje emisija. Ovaj trend se ubrzava sa najmanje 26 projekata predloženih u više od deset država od 2020. godine.

Vizija izgleda jasno: mešati vodonik sa prirodnim gasom, koristeći postojeće mreže cevovoda. I, na kraju se u potpunosti prebaciti na vodonik. ili ga mešati sa drugim gorivima sa niskim ili nultim sadržajem ugljenika.

Ali to nije tako jednostavno. Istraživanje Nju Enerdži Inovejšna otkriva da je korišćenje vodonika u domovima i zgradama prepuno ekonomskih, logističkih i bezbednosnih izazova. Korišćenje ovog gasa može da smanji emisije gasova staklene bašte za manje od 7% pre nego što naiđe na potencijalno nepremostive prepreke.

Gasna preduzeća mogu da vide vodonik kao atraktivan način za nastavak uobičajenog poslovanja i spas za održavanje svog tržišnog udela. Dok javna preduzeća, generalno, prenose troškove goriva na svoje kupce, oni profitiraju ulaganjem u infrastrukturu. To je potrebno da se privatni investitori podstaknu da pozajmljuju javnim preduzećima svoj kapital. Strategija dekarbonizacije usredsređena na održavanje, rekonstrukciju i izgradnju novih cevovoda za povećanje primene vodonika čini ove kompanije vrednijim.

Vodonik – loš izbor za potrošače i klimu

Međutim, ovi planovi usmereni na vodonik su loši za potrošače i klimu. Regulatori koji odobravaju nove projekte vodonika mogli bi da utiču na elektrifikaciju zgrada – daleko isplativiji i sigurniji put ka smanjenju emisija gasova staklene bašte.

Državni regulatori javnih preduzeća bi stoga trebalo da budu veoma skeptični prema predlozima gasnih preduzeća koje finansiraju poreski obveznici, da se vodonik postavi kao primarna strategija za smanjenje emisija iz zgrada. Nevezano za to, kreatori politike treba pažljivo da razmotre kako se vodonik uklapa u ciljeve smanjenja ugljenika, kako bi izbegli ćorsokake. Umesto toga mogu da unaprede održivije opcije, kao što je prelazak na potpuno elektrificirane zgrade.

Vodonik može biti kratkovidni put sa malo dobiti

Preduzeća za gas i njihovi regulatori treba da traže isplativa smanjenja emisija GHG koristeći mere koje poboljšavaju – ili barem ne ugrožavaju – javno zdravlje i bezbednost, pouzdanost i kvalitet usluga. Čak i tamo gde države imaju manje ambiciozne klimatske ciljeve, od gasnog sistema sa nultom emisijom, regulatori bi trebalo da razmotre puteve koji ne zahtevaju od javnih preduzeća da drastično promene kurs, ako takvi ciljevi postanu ambiciozniji.

Javna preduzeća mogu proizvesti „zeleni“ vodonik bez ugljenika iz obnovljive struje i vode, što je proces koji se zove elektroliza i koji emituje kiseonik kao jedini nusproizvod. Kombinacijom zelenog vodonika sa prirodnim gasom javna preduzeća mogu smanjiti sadržaj ugljenika u gorivu koje isporučuju. Međutim, istraživanja pokazuju da javna preduzeća mogu bezbedno da mešaju do 20% vodonika sa prirodnim gasom koristeći današnje cevovode i uređaje, čak i nakon opsežnog testiranja i ciljane rekonstrukcije cevovoda.

Boje vodonika

Pošto sagorevanje vodonika oslobađa manje energije od metana — primarne komponente prirodnog gasa — mešavina od 20% smanjuje emisije gasova staklene bašte samo za 6%-7%. A današnji veći troškovi proizvodnje zelenog vodonika bi podigli cenu ovog mešanog goriva dva do četiri puta u odnosu na standardni prirodni gas.

Javne kompanije svesne lošeg kvaliteta mešanja sa vodonikom favorizuju proširenu strategiju. Neki istražuju „plavi“ vodonik, koji uklanja vodonik iz metana i teži da uhvati većinu emisija ugljen-dioksida, koji se skladišti pod zemljom. Mnogi, takođe, traže izvore metana koji su hemijski identični, bilo da su sintetički proizvedeni ili dobijeni iz izvora kao što su deponije i farme svinja.

Međutim, plavi vodonik se suočava sa istim granicama mešanja kao i zeleni vodonik – bez istog efekta smanjenja emisija.

Druga „čista goriva“ mogu direktno zameniti prirodni gas, ali mana im je curenja metana u celoj gasovodnoj mreži. Ona su, takođe, ili skupa ili se proizvodnja ne može povećati – na primer, biogas dobijen iz otpada u Sjedinjenim Državama može da pokrije samo 1,5% nacionalne potrošnje.

Kada klimatska politika zahteva od javnih preduzeća da dublje smanje emisije za neto nultu ekonomiju, mešavine vodonika i „čista goriva“ će na kraju dostići svoje granice. Ali, u to vreme, javna preduzeća bi mogla da provedu mnogo godina ulažući u sistem koji je sposoban da rukuje sa samo 20% vodonika, uz velike potrošačke troškove i sa malo prednosti. Nastavljanje ovim putem ka 100% zelenom sistemu za distribuciju vodonika, prepunom potrošačkih uređaja koji treba da budu usklađeni, obećava visok profit usluga javnih preduzeća, ali zaobilazi efikasniju strategiju elektrifikacije.

Skupa logistika – noćna mora tranzicije vodonika

Vodonik je manji i mnogo zapaljiviji molekul od metana. Sam po sebi je jedinjenje koje zagreva klimu (manje od metana). To znači da može lakše da procuri kroz cevi i da ih nagriza. Tako se akumulira ili u atmosferi ili u ograđenim prostorima — uključujući kuće — što može izazvati eksplozije. To znači da bi svako preduzeće koje se bavi gasom, a koje ima za cilj 100% vodonik, trebalo da nadogradi svoj sistem za distribuciju u zavisnosti od starosti, veličine, materijala i radnog pritiska svake cevi.

Aparati za domaćinstvo predstavljaju još veću prepreku. Oni su prilagođeni prirodnom gasu i, generalno, nisu u stanju da bezbedno rade sa mešavinom koja sadrži više od 5% do 20% vodonika. Proizvođači bi morali da razviju peći, bojlere, rerne, sušare i industrijsku opremu koja može da koristi čisti vodonik, čisti prirodni gas i bilo koju mešavinu između. Javna preduzeća bi tada trebala da koordiniraju zamenu svakog pojedinačnog uređaja u svom području rada, pre nego što povećaju svoju mešavinu na više od 5% do 20%. U suprotnom bi svaki propušten uređaj prouzrokovao eksploziju.

Ako proizvođači ne mogu da pronađu način da naprave ove hibridne uređaje i mogu da naprave samo uređaje koji mogu da sagorevaju 100% vodonik, ovaj prelazak bi bio nemoguć bez dugih i ozbiljnih praznina u gasnom servisu. Javna preduzeća bi morala da održavaju niske nivoe mešanja vodonika dokle god postoji neki stari uređaj na sistemu. Potrošači ne bi mogli da koriste nove uređaje koji koriste samo vodonik sve dokle god javna preduzeća ne pređu na sistem sa 100% vodonika.

Sada kuvamo na struju

Četvrtina američkih domova je već potpuno električna, a oko polovine porodičnih kuća je već ožičeno za potpuno električne uređaje. Prelazak sa gasne na električnu opremu može se postepeno izvesti sa postojećom infrastrukturom, a elektrificirane zgrade se direktno povezati na “čistiju” električnu mrežu, čime se podržava dekarbonizacija. Nekim domovima bi bili potrebni novi električni paneli ili ožičenje, a javna preduzeća će možda morati da nadograde opremu distributivnog sistema, ali ove investicije takođe podržavaju tekući prelazak na električna vozila uz povećanje pouzdanosti mreže.

Energetski efikasni električni uređaji doneli bi niže račune za energiju, u poređenju sa uređajima koji sagorevaju vodonik. To je u proseku već prisutno u odnosu na današnje uređaje, koji sagorevaju prirodni gas. Ovi niži troškovi su rezultat dve združene bitne prednosti: korišćenje efikasnijih procesa od sagorevanja i izbegavanje energije izgubljene elektrolizom za proizvodnju zelenog vodonika.

Današnje električne toplotne pumpe, koje zagrevaju i hlade vazduh, koriste električnu energiju tri do šest puta efikasnije od opreme za grejanje koja se zasniva na vodoniku. Ovo ima ozbiljan uticaj na to koliko će proizvodnih kapaciteta obnovljive energije SAD morati da izgrade da bi podržale dekarbonizaciju naših zgrada. Na primer, jedna procena pokazuje da bi grejanje kuće zelenim vodonikom zahtevalo pet puta više obnovljive električne energije nego efikasnom električnom toplotnom pumpom.

Vodonik preskup i neefikasan za zagrevanje

Čak i u hladnim klimatskim uslovima, kada toplotne pumpe rade sa najnižom efikasnošću, one i dalje rade efikasnije od gasnih alternativa. Ova termodinamika se neće promeniti, pokazuje 15 nezavisnih studija, koje su otkrile da je vodonik preskup i neefikasan da bi se smatrao sredstvom za zagrevanje zgrada.

Indukcione šporeti su takođe veoma efikasni. Oko 90% električne energije se prenosi direktno na lonce i tiganje. Peći na vodonik bi bile efikasne oko 30%, jer se najpre energija gubi na elektrolizu, a zatim ponovo na indirektno zagrevanje hrane, kada veći deo toplote sagorevanja pobegne. Indukcioni šporeti, takođe, rade daleko bolje od današnjih šporeta na gas i električne ringle. Indukcioni šporeti imaju besprekornu kontrolu temperature i zagrevanje vode do ključanja za nekoliko minuta.

Javno zdravlje je još jedno važno pitanje. Znamo da peći na prirodni gas propuštaju metan u zatvoreni prostor čak i kada su isključene i oslobađaju štetne toksine poput azotnih oksida (NOx) i formaldehida kada sagorevaju. Ove emisije štete zdravlju i klimi, a jedna studija je pokazala da deca u kućama sa šporetima na gas imaju 42% povećan rizik od razvoja simptoma astme. Vodonik prilikom sagorevanja emituje čak više NOx od prirodnog gasa, što bi verovatno pogoršalo ovaj problem ako javna preduzeća pomešaju ili pređu na vodonik. Indukcione i električne peći u potpunosti izbegavaju sagorevanje, popravljajući zdravlje porodice.

Ispravan put

Regulatori bi trebalo da budu veoma skeptični prema javnim preduzećima koja traže sredstva od poreskih obveznika za mešanje vodonika u sisteme za distribuciju gasa, kao deo strategije dekarbonizacije – posebno sa dokazanim načinima smanjenja kratkoročnih emisija, kao što je smanjenje curenja metana iz cevovoda ili finansiranje efikasnosti zgrada i elektrifikacije.

Kreatori državne politike trebalo bi da smanje potražnju za gasom putem elektrifikacije zgrada. Na primer, zakonodavno telo Kolorada je nedavno usvojilo „Standard čiste toplote“ kojim se nalaže preduzećima za gas koja reguliše država da podnesu planove za smanjenje emisija državnim regulatorima i dozvoljava gasnim preduzećima da koriste „alternative kojima nisu potrebne cevi“, kao što je zamena gasa električnom opremom. Međutim, regulatorni nadzor je neophodan kako bi se sprečilo da javna preduzeća promovišu puteve koji ne smanjuju značajno emisije, štite javnu bezbednost ili osiguravaju da potrošači ne budu ostavljeni sa računom za „nasukanu imovinu“.

Državni kreatori politike takođe bi trebalo da unaprede elektrifikaciju usvajanjem potpuno električnih građevinskih propisa za novu izgradnju, finansiranjem rabata za efikasne električne uređaje i opremu za grejanje i pružanjem dodatne pomoći potrošačima sa niskim primanjima. Zajedno, ove politike mogu pokrenuti tranziciju, smanjiti troškove električne opreme i uvećati njihov učinak.

Zeleni vodonik može imati važnu ulogu u ekonomiji čiste energije, ali ne treba da forsiramo njegovu upotrebu u zgradama. Elektrifikacija može dekarbonizirati naše zgrade danas, istovremeno pružajući pristupačne, bezbedne, pouzdane i kvalitetnije usluge.

Izvor: Forbes