Tegyük fel, hogy holnap felfedeznek valamilyen megújuló, vagy rendkívül olcsó, környezetbarát energiaforrást, amely átvehetné a fosszilis tüzelőanyagok, elsősorban a földgáz és a kőolaj szerepét az energiatermelésben. Ez csodálatos hír lenne természetesen, de egycsapásra nem oldaná meg a problémákat. Gondoljunk bele, az évek-évtizedek alatt kiépült teljes infrastruktúra bizonyos megoldásokra és bizonyos energiaforrások felhasználására lett kitalálva, és hiába lenne ott a csodálatos új energiaforrás, azzal nem lehetne mondjuk a meglévő gázerőműveket üzemeltetni, fűteni a lakásokat vagy beletankolni az autókba.
Vegyük a hidrogént, ami pontosan azt tudhatná, amit ettől a még felfedezetlen, minden gondot megoldó energiaforrástól elvárnánk. Bár csodálatos energiaforrás, nem az az újdonság, amire eddig senki sem gondolt: hidrogéntermelés már a 20. elejétől létezik, és arra vonatkozóan is hosszú ideje léteznek tervek, próbálkozások, hogy az anyagot energiahordozóként is használják, gondoljunk csak például a hidrogéncellás járművekre. Azt – az egyébként jókora – problémát most hagyjuk, hogy jelenleg a világ hidrogéntermelésének túlnyomó része földgáz felhasználásával történik, és ennek is nagyon nagy része ráadásul jelentős szén-dioxid-kibocsátással is jár. Létezik ugyanis a technológia úgynevezett zöld hidrogén előállítására vízből, csupán megújuló forrásból származó elektromos áram felhasználásával, és reménykedjünk abban, hogy e technológia fejlődése a közeljövőben a „kék” és „szürke” hidrogénnel versenyképes árú és megfelelő mennyiségű „zöld” hidrogén előállítására lehet képes. (A kék és szürke hidrogén egyaránt fosszilis energiahordozóból készül, a különbség a kettő között annyi, hogy a kék esetében a keletkező szén-dioxidot visszanyomják a föld felszíne alá, míg a szürke esetében kiengedik a légkörbe.)
Tegyük fel tehát, hogy képesek lennénk elég zöld hidrogént előállítani, de ez még önmagában nem oldaná meg a gondokat. Gondoljunk csak a hidrogénhajtású járművekre: bár vannak biztató próbálkozások, a gáz a benzinhez vagy dízelhez képest kisebb energiasűrűsége és problémás tárolása miatt egyelőre nem létezik sem a hidrogéntankolás elfogadható léptékű infrastruktúrája, sem azok a versenyképes tudású és árú járművek, amelyek ezt kihasználhatnák.
Hidrogént tisztán, nem keverve
Ezért is fontos az az áttörés, amelyet a Stavengeri Egyetem kutatói értek el a közelmúltban. A norvég olaj- és gázipar központjának számító város egyetemének egy Mohsen Assadi professzor által vezetett csapata arra tett kísérletet, hogy az egyetem laborépületeink fűtését és melegvízellátását biztosító kisméretű gázerőmű turbináját 100 százalékban hidrogénnel működtessék.
„A világon egyedülálló eredményt értünk el kisméretű gázturbinák hidrogénes égés mikro-gázturbinákban történő megvalósítása terén. Korábban erre senki nem volt képes”
- mondta Mohsen Assadi munkájuk eredményéről. Számos helyen folynak hasonló kísérletek, például a Mitsubishi és a GE is folytat ilyen irányú kutatásokat, a földgázba valamilyen arányban hidrogént keverve működő gázturbinák pedig már hosszú évek óta működnek is. Mi több, szakértők szerint 15 százalékos mennyiség alatt a földgázhoz keverve a hidrogén már most is használható lenne akár lakossági célra, házak fűtéséhez is, mivel ehhez még a meglévő gázcsöveket sem kéne lecserélni.
A 100 százalékos hidrogénnel működő turbina azonban más tészta. A tiszta hidrogénnek speciális tartályokra van szüksége, különben elszökik belőlük, rideggé és törékennyé tesz bizonyos fémeket, és persze égési tulajdonságai is mások, mint földgázé.
Ezért nagy eredmény, hogy a stavengeri csapat úgy volt képes tiszta hidrogénnel működtetni a kis gázturbinát, hogy csak minimális változtatásokat eszközöltek az égéstéren, illetve a rendszer egyéb komponensein.
„A hidrogénnel működtetett gázturbina valamivel alacsonyabb hatékonyságra képes. A nagy előrelépés viszont az, hogy képesek lehetünk felhasználni a meglévő infrastruktúrát. Ráadásul ily módon semmilyen szén-dioxid-kibocsátással nem jár az energiatermelés.”
- tette hozzá Mohsen Assadi.
A kutatócsoport eredményei felhasználhatók lesznek arra, hogy nagyobb turbinákat is kis költségekkel lehessen úgy módosítani, hogy azok teljesen átállíthatók lehessenek száz százalékos hidrogénnel való üzemeltetésre. Ha sikerül jelentősen növelni a megújuló energiával működő, elektrolízisre alapuló zöld hidrogént előállító termelőkapacitásokat, akkor ezekkel a most kikísérletezett módszerekkel az infrastruktúra egy jelentős részét lehetne átállítani nagy százalékban hidrogént tartalmazó gázkeverékek, vagy akár tiszta hidrogéngáz használatára. Ez nemcsak környezetbarát megoldás lenne, hanem a földgáz egy jelentős részének akár helyben is előállítható hidrogénre való lecserélése nagyban csökkenthetné a saját földgázfelhasználásukat saját kitermelésből fedezni nem képes országok függőségét a külső, például orosz beszerzési forrásoktól.
