Καθώς οι κοινωνίες παγκοσμίως δίνουν όλο και μεγαλύτερη προτεραιότητα σε βιώσιμες ενεργειακές λύσεις, το υδρογόνο έχει αναδειχθεί σε βασικό παράγοντα για τη μετάβαση σε ένα καθαρότερο μέλλον με χαμηλές εκπομπές άνθρακα. Με την άφθονη διαθεσιμότητά του και τις δυνατότητές του για ευρύ φάσμα εφαρμογών – από την τροφοδοσία οχημάτων έως την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θέρμανσης – το υδρογόνο αποτελεί μια ελκυστική εναλλακτική λύση έναντι των ορυκτών καυσίμων.
Τι είναι το υδρογόνο: Οφέλη και κίνδυνοι της χρήσης του
Το υδρογόνο είναι εξαιρετικά εύφλεκτο λόγω της απλής ατομικής του δομής, που αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, σχηματίζοντας μόρια δύο ατόμων υδρογόνου (H2). Αυτό του επιτρέπει να αντιδρά εύκολα με άλλα στοιχεία, ειδικά με το οξυγόνο (O2), με το οποίο συνδυάζεται και παράγει νερό (H2O). Η αντίδραση είναι εξωθερμική, απελευθερώνοντας περισσότερη ενέργεια με τη μορφή θερμότητας από ό,τι απαιτείται για να ξεκινήσει η αντίδραση. Η απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας για να ξεκινήσει η αντίδραση ποικίλλει ανάλογα με την ατμοσφαιρική πίεση και τη θερμοκρασία, αλλά είναι χαμηλή σε σύγκριση με άλλα καύσιμα. Η ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης ενός μείγματος υδρογόνου-αέρα εκτιμάται σε μόλις 0,019 mJ, πέντε φορές χαμηλότερη σε σύγκριση με 0,1 mJ για άλλα εύφλεκτα αέρια όπως η βενζίνη ή το μεθάνιο, σύμφωνα με το Bismarck.
Ωστόσο, η ατομική δομή του υδρογόνου παρουσιάζει επίσης σημαντικές προκλήσεις, καθώς τα άτομά του είναι τα μικρότερα από όλα τα στοιχεία, γεγονός που το καθιστά επιρρεπές σε διαρροές. Αυτό το χαρακτηριστικό συμβάλλει στην ευθραυστότητα του υδρογόνου, ένα φαινόμενο όπου τα άτομα υδρογόνου διεισδύουν στο πλέγμα των περιβαλλόντων μετάλλων, μειώνοντας την ελαστικότητα του. Η ρηγμάτωση (cracking) είναι υπεύθυνη για το ένα τρίτο περίπου των βλαβών των αγωγών πετρελαίου και φυσικού αερίου και η ευθραυστότητα του υδρογόνου είναι η κύρια αιτία της ρηγμάτωσης, ιδίως αν το πετρέλαιο περιέχει υψηλές ποσότητες υδρόθειου.
Παρά τις προκλήσεις αυτές, το υδρογόνο χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, ιδίως στη διύλιση πετρελαίου και στη χημική βιομηχανία. Βρίσκεται επίσης ολοένα και περισσότερο σε καταναλωτικά προϊόντα, όπως τα υδρογονοκίνητα οχήματα. Ωστόσο, οι εγγενείς κίνδυνοι που συνδέονται με την ευφλεκτότητα του υδρογόνου και την τάση διαρροής του καθιστούν αναγκαία την εφαρμογή αυστηρών μέτρων ασφαλείας. Για παράδειγμα, τα αυτοκίνητα υδρογόνου είναι εξοπλισμένα με προηγμένους αισθητήρες για την ανίχνευση διαρροών και έχουν σχεδιαστεί για αυτόματη απενεργοποίηση σε περίπτωση ατυχήματος. Επιπλέον, τα οχήματα αυτά διαθέτουν ελεγχόμενους μηχανισμούς εξαερισμού για να κατευθύνουν το αέριο που διαφεύγει μακριά από τον χώρο των επιβατών, χρησιμοποιώντας συσκευές θερμικής απελευθέρωσης πίεσης που ενεργοποιούνται υπό υπερβολική πίεση.
Ένα αξιοσημείωτο πλεονέκτημα του υδρογόνου είναι η ταχεία διάχυσή του. Σε περίπτωση μεγάλης διαρροής, το υδρογόνο διαφεύγει περίπου τρεις φορές ταχύτερα από το φυσικό αέριο, μειώνοντας την πιθανότητα πυρκαγιάς όταν το αέριο εξαερίζεται σωστά.
Ωστόσο, οι υποδομές για τη μεταφορά υδρογόνου παραμένουν περιορισμένες. Στις ΗΠΑ υπάρχει σήμερα ένα περιορισμένο δίκτυο αγωγών υδρογόνου, μήκους περίπου 2500 χιλιομέτρων, το οποίο συνδέει τους μεγάλους παραγωγούς με καταναλωτές μεγάλης κλίμακας. Δυστυχώς, οι παραδοσιακοί ισχυρότεροι χάλυβες που χρησιμοποιούνται στους αγωγούς φυσικού αερίου είναι ακατάλληλοι για τη μεταφορά υδρογόνου λόγω της ευπάθειάς (ευαλωτοτητας) τους στην ευθραυστότητα. Αντ’ αυτού, χρησιμοποιούνται χάλυβες χαμηλότερης ποιότητας και πάχους, γεγονός που περιορίζει την πίεση και τον ρυθμό ροής των αγωγών υδρογόνου.
Σχέδιο για δίκτυο υδρογόνου στη Γερμανίας και η σύνδεση με Ελλάδα
Υπενθυμίζεται πως πρόσφατα, στη Γερμανία, ο Ομοσπονδιακός Οργανισμός Δικτύων της Γερμανίας (BNetzA) ενέκρινε ένα σχέδιο κεντρικού δικτύου υδρογόνου μήκους περίπου 9.040 χιλιομέτρων (5.617 μιλίων), που προτάθηκε από τους διαχειριστές συστημάτων μεταφοράς, το οποίο είναι περίπου 600 χιλιόμετρα μικρότερο από το σχέδιο πρότασης, σύμφωνα με δημοσίευμα στο renewables now.
Το βασικό δίκτυο θα τεθεί σταδιακά σε λειτουργία έως το 2032, ενώ το πρώτο υδρογόνο θα ρέει το 2025. Περίπου το 60% του σχεδιαζόμενου δικτύου θα αντιπροσωπεύει υφιστάμενους αγωγούς φυσικού αερίου που θα μετατραπούν για τη μεταφορά υδρογόνου και το 40% θα είναι νεόδμητοι.
Το κεντρικό δίκτυο υδρογόνου σηματοδοτεί το πρώτο βήμα για τη δημιουργία μιας εθνικής υποδομής υδρογόνου στη Γερμανία. Κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου, ο υπουργός Οικονομίας της Γερμανίας, Ρόμπερτ Χάμπεκ (Robert Habeck) σημείωσε ότι το τελικό σχέδιο περιλαμβάνει όλα τα έργα IPCEI εντός της Γερμανίας και λαμβάνει επίσης υπόψη τις συνδέσεις με τις γειτονικές χώρες.
Μάλιστα, όπως είχε γράψει και το energygame.gr, η σύνδεση με την Ελλάδα είχε βρεθεί στο επίκεντρο των συζητήσεων που είχε ο Ρόμπερτ Χάμπεκ με τον πρωθυπουργό Κυριάκο Μητσοτάκη και την πολιτική ηγεσία του ΥΠΕΝ στο περιθώριο της 88ης ΔΕΘ. Είχε τονιστεί ο σημαντικός ρόλος που μπορεί να διαδραματίσει η Ελλάδα ως κομβικό σημείο σε έναν πράσινο διάδρομο εξαγωγής υδρογόνου. Η Ελλάδα διαθέτει την ικανότητα για παραγωγή πράσινου υδρογόνου σε χαμηλό κόστος, ενώ η γεωστρατηγική της θέση διευκολύνει τη διέλευση όγκων από τη Μέση Ανατολή και τη Βόρεια Αφρική, καθιστώντας την ιδανικό εταίρο για την υποστήριξη της ενεργειακής μετάβασης της Γερμανίας και της Κεντρικής Ευρώπης.
«Λέξη-κλειδί ο αγωγός υδρογόνου, αναφορικά με την ενεργειακή συνεργασία των δυο χωρών», είχε τονίσει με ανάρτησή του στο LinkedIn o Ρόμπερτ Χάμπεκ.
Διαβάστε ακόμη