Pētījums: “zaļā” ūdeņraža ražošana prasīs kolosālus vēja un saules resursus

“Zaļo” ūdeņradi – ražotu no atjaunojamiem energoresursiem, mēdz dēvēt par ideālu nākotnes enerģijas avotu, ko varēs izmantot enerģijas uzkrāšanai, transporta dekarbonizācijai, apkures un rūpniecības procesu “zaļināšanai” un vēl daudziem citiem mērķiem. “Zaļo” ūdeņradi pat teorētiski būs iespējams kombinēt ar uztverto oglekļa dioksīdu (CO2), lai iegūtu ilgtspējīgu aviācijas degvielu. Tomēr šī unikālā energoresursa masveida izmantošanas nākotnes vīziju aizēno pavisam reāla problēma: lai iegūtu milzīgu daudzumu visā pasaulē nepieciešamā “zaļā” ūdeņraža, būs nepieciešams tikpat milzīgs, lai neteiktu kolosāls, atjaunojamās enerģijas apjoms.

Milzu ambīcijām – milzu prasības

Saskaņā ar Starptautiskās Atjaunojamo energoresursu aģentūras (IRENA) veikto pētījumu 21.gadsimta vidū pasaules enerģētikā būs nepieciešams nodrošināt no 133,8 līdz 158,3 miljoniem tonnu gadā “zaļā” ūdeņraža, kura ražošanai ik gadu būs nepieciešamas vismaz 6690 TWh elektroenerģijas. Tas ir apjoms, kas ekvivalents 1775 gigavatu (GW) jūras vēja parku, 2243 GW sauszemes vēja parku, 4240 GW saules fotoelektrisko iekārtu (PV) vai 957 GW atomelektrostaciju elektroenerģijas ražošanai.

Bet 2019. gada sākumā visā pasaule bija uzstādītas vien 540,4 GW sauszemes vēja parku, 23,4 GW jūras vēja parku, 480,4 GW saules PV un 397 GW atomelektrostaciju jaudas, un visas tās izmantoja tikai elektrības ražošanai.

IRENA pētījumā tāpat teikts, ka atjaunojamo enerģijas avotu īpatsvaram pasaules kopējā enerģijas patēriņā ir jāpalielinās sešas reizes ātrāk nekā tas notiek pašreiz, lai sasniegtu tikai līdz šim noteiktos mērķus klimata jomā, kas neietver “zaļā” ūdeņraža ražošanu globāla mērogā. Bet, ja lēmums virzīties uz “zaļā” ūdeņraža ekonomiku tiks pieņemts, valstīm nāksies masveidā paaugstināt savas vēja, saules un citu atjaunojamo energoresursu, kā arī, visticamāk, atomenerģētikas izaugsmes prognozes – nemaz nerunājot par energosistēmas uzlabošanu un tīkla līdzsvarošanas pasākumiem, piemēram, lieljaudas enerģijas uzkrāšanas iespējām.

Ko var piedāvāt šodien un tuvākajā nākotnē?

Pašreiz katru gadu pasaulē tiek ražots apmēram 70 miljoni tonnu ūdeņraža, un galvenie tā ražošanas avoti ir dabasgāze (76%) un akmeņogles (galvenokārt Ķīnā, 23%). Tas nozīmē, ka viss saražotais ūdeņradis ir tā dēvētais “pelēkais” – tāds, kura ražošanā atjaunojamie resursi nav iesaistīti. Ar katru saražoto “pelēkā” ūdeņraža tonnu atmosfērā izdalās no 9 līdz 12 tonnām CO2. Savukārt “zaļo” ūdeņradi pagaidām ražo tikai ļoti mazos apjomos tā dēvēto izmēģinājuma vai pilotprojektu ietvaros. Pagājušā gada beigās visā pasaulē tika uzstādīti 252 MW summārās jaudas elektrolizatori (iekārtas, kas sadala ūdens molekulas ūdeņradī un skābeklī), un vēl 3 GW paredzēts uzstādīt līdz 2024. gada beigām.

Baltijas valstis un arī Latvija pārredzamā nākotnē neizskata iespēju uzsākt “zaļā” ūdeņraža ražošanu nedz pilotprojektos, nedz industriālā mērogā, jo tam mūsu reģionā trūkst kā izejvielu – uzstādīto atjaunojamo energoresursu jaudu, tā arī tehnoloģiskās bāzes.

Enerģētikas aktualitātes ir GASO veidota rakstu sērija par enerģētikas aktualitātēm Latvijā, Baltijā un visā Eiropā.