Χαρά Καφαντάρη: Καινοτομία, περιβάλλον, κλίμα. – Το Υδρογόνο ως καύσιμο κίνησης για τα πλοία

Σκάφος
Μοιραστείτε το:

Δεδομένης πλέον της κλιματικής κρίσης, ο στόχος για το κλίμα, ώστε να μην ξεπερασθούν οι 2 βαθμοί -ει δυνατόν και ο 1,5 βαθμός °C, είναι η μείωση των εκπομπών ρύπων του διοξειδίου του άνθρακα κατ’ ελάχιστον 40% έως το 2030 και 70% μέχρι το 2050, σε σχέση με το έτος 2008. Τα κράτη πρέπει  να απεξαρτηθούν από τα ορυκτά καύσιμα, και ως εκ τούτου διερευνώνται, μεταξύ άλλων, και εναλλακτικά καύσιμα και στις μεταφορές και δη στη Ναυτιλία.

Στην Υποεπιτροπή εξετάσθηκε η  περίπτωση του υδρογόνου ως καύσιμο κίνησης στη Ναυτιλία. Το υδρογόνο είναι ένα στοιχείο καθαρό, άχρωμο, άοσμο και άγευστο, δεκατέσσερις φορές ελαφρύτερο του αέρα, μη τοξικό, μη οξειδωτικό, μη ερεθιστικό και μη ραδιενεργό, αλλά  ιδιαίτερα εύφλεκτο και άκρως διαβρωτικό. Χρησιμοποιείται στη διαστημική βιομηχανία από τη δεκαετία του ’60, ενώ στη ναυτιλία δοκιμάστηκε να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της χρήσης του καυσίμου σε συστοιχίες κυψελών καυσίμου και άλλες πιθανόν εφαρμογές. Κύριο  θετικό του στοιχείο είναι ότι μπορεί να παραχθεί από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) με τη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης η οποία σήμερα έχει χαμηλό βαθμό απόδοσης, αλλά αναμένεται  να βελτιωθεί τα επόμενα χρόνια. Το μοριακό υδρογόνο όταν οξυγονώνεται, (ενώνεται με το οξυγόνο), δημιουργεί νερό, άρα, άτυπα, είναι άκρως κατάλληλο για τη μετάβαση σε μια απανθρακοποιημένη οικονομία.

Η στρατηγική για το υδρογόνο στοχεύει στη δημιουργία ευνοϊκού περιβάλλοντος για την αύξηση της χρήσης τόσο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όσο και της ενεργοποίησης της προσφοράς και της ζήτησης του υδρογόνου χαμηλού άνθρακα για μια κλιματικά ουδέτερη οικονομία. Η παραγωγή, ωστόσο, του υδρογόνου χαμηλών εκπομπών άνθρακα είναι ακόμα κοστοβόρα.

Τον Ιούλιο του 2020, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή υιοθέτησε τη στρατηγική για ένα ολοκληρωμένο σύστημα ενέργειας καθορίζοντας 38 δράσεις για την εφαρμογή των απαραίτητων μεταρρυθμίσεων και την προώθηση των καυσίμων από τις ΑΠΕ συμπεριλαμβανομένου και του υδρογόνου. Σε συνέχεια της υιοθέτησης του κλιματικού νόμου για την Ευρώπη, στις 28 Ιουνίου του 2021 που νομιμοποίησε τους στόχους της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή υιοθέτησε στις 14 Ιουλίου του 2021 τη νομοθετική δέσμη μέτρων «Fitfor 55». Ως το πρώτο βήμα της εφαρμογής στρατηγικής της Ε.Ε. για το υδρογόνο, η νέα δέσμη νομοθετικών προτάσεων της Ε.Ε. «Fitfor 55» περιέχει μια σειρά μέτρων που αποσκοπούν, μεταξύ άλλων, στην προώθηση της παραγωγής και της χρήσης υδρογόνου και καυσίμων με βάση το υδρογόνο στους διάφορους τομείς της οικονομίας. Ειδικότερα, στην αναθεωρημένη Οδηγία για την Ενέργεια προτείνει την επέκταση του συστήματος πιστοποίησης σε επίπεδο Ε.Ε. για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας καυσίμων, που περιλαμβάνουν το υδρογόνο, καθώς και τους στόχους για τις μεταφορές και τη βιομηχανία που περιλαμβάνουν την κατανάλωση υδρογόνου από τις ΑΠΕ. Με την αναθεώρηση της πρότασης EUETS προβλέπονται επιπρόσθετα οικονομικά κίνητρα για το υδρογόνο, η οποία επεκτείνεται και στη ναυτιλία, ενώ καθορίζεται ένα πλαίσιο εμπορίας εκπομπών για τις μεταφορές.

Το υδρογόνο προωθείται ειδικά στον τομέα των μεταφορών με τρεις επιπλέον στοχευμένες προτάσεις, εκ των οποίων η μία, η FuelEUMaritime, προωθεί τα καύσιμα υδρογόνου μικρής περιεκτικότητας σε άνθρακα και τα καύσιμα με βάση το υδρογόνο, συμπεριλαμβανομένης της μεθανόλης και της αμμωνίας. Στην Ευρώπη ένας σημαντικός αριθμός κρατών έχουν ήδη εθνική στρατηγική για το υδρογόνο, ευθυγραμμισμένη με τη στρατηγική της Ε.Ε.. Πρακτικά, όλες έχουν στόχους ανάπτυξης για ηλεκτρόλυση έως το 2030, που θα ανέρχεται σε περισσότερα από 20 GW στην Ευρώπη. Η παγκόσμια έκθεση, για το υδρογόνο του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας, προβλέπει ότι η ζήτηση για αμμωνία ως ναυτιλιακό καύσιμο ως το 2030 θα ανέρχεται σε 48 μεγατόνους.

Εν τω μεταξύ, για λόγους μείωσης των εκπομπών των αερίων θερμοκηπίου, έχουν επιβληθεί περιορισμοί στη ναυτιλία. Η ναυτιλία, μεταφέροντας το 85% του παγκόσμιου εμπορίου, υπολογίζεται, ότι σήμερα είναι ο έκτος μεγαλύτερος ρυπαντής διοξειδίου του άνθρακα, εκπέμποντας 900 εκατομμύρια τόνους. Μετά τις αποφάσεις των Ηνωμένων Πολιτειών, της Ευρωπαϊκής Ένωσης και του Διεθνούς Οργανισμού Ναυτιλίας (Ιnternational Maritime Organization – IΜΟ),  έχει απαγορευθεί η προσέγγιση και ο ελλιμενισμός πλοίων με υψηλές εκπομπές αερίων ρύπων και έχει θεσπιστεί από το 2020, η μέγιστη περιεκτικότητα σε θείο του ναυτιλιακού πετρελαίου. Επιπλέον, ο ΙΜΟ έχει θέσει ως στόχο, τη μείωση εκπομπών αερίων κατά 50% σε σχέση με το 2008, μέχρι το 2050. Επίσης, για επιλεγμένες περιοχές, όπως είναι η Βόρεια Θάλασσα, η Βαλτική, έχουν θεσπιστεί ακόμη αυστηρότερες ρυθμίσεις.

                Σύμφωνα με τις επιστημονικές απόψεις που ακούσθηκαν, υπάρχουν πολλά και διαφορετικά είδη υδρογόνου ανάλογα με τις μεθόδους παραγωγής του, οι οποίες μπορεί να είναι είτε θερμικές είτε ηλεκτροχημικές. Οι θερμικές μέθοδοι αφορούν στην αναμόρφωση υδρογονανθράκων -κυρίως φυσικού αερίου με ατμό- («γκρι» υδρογόνο) και στην οξείδωση ή αεριοποίηση βαρέων υδρογονανθράκων- όπως πετρέλαιο, βιομάζα κτλ.- με ατμό και οξυγόνο υπό πίεση, («καφέ» υδρογόνο), ενώ η παραγωγή του υδρογόνου συνοδεύεται με εκπομπή ρύπων του διοξειδίου του άνθρακα λόγω κατανάλωσης, περίπου 20% με 30% υδρογονανθράκων. Όταν δεσμεύεται το διοξείδιο του άνθρακα από το παραγόμενο υδρογόνο, το υδρογόνο χαρακτηρίζεται ως «μπλε» Επίσης υπάρχουν και μέθοδοι ηλεκτροχημικές, που αφορούν στην ηλεκτρόλυση του νερού με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας από καύση υδρογονανθράκων- («μπλε» ή «γκρι» υδρογόνο)- ή από χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και σε αυτή την περίπτωση, καθώς οι εκπομπές ρύπων είναι μηδενικές αναφερόμαστε σε «πράσινο» υδρογόνο.

Επίδικα

Επισημάνθηκε ότι σήμερα, το 95% της παραγωγής υδρογόνου προέρχεται από το  φυσικό αέριο, το μεθάνιο δηλαδή, ή βαριών πετρελαίων με ατελή καύση, ατμοαναμόρφωση κ.λπ., με σύγχρονη παραγωγή διοξειδίου και μονοξειδίου του άνθρακα, μόνο 4% από ηλεκτρόλυση νερού και το υπόλοιπο με άλλες μεθόδους, όπως είναι η θερμική διάσπαση και επομένως η παραγωγή δεν είναι πράσινη, ούτε γαλάζια, ούτε καν γκρίζα. Επίσης, ότι η έλλειψη εμπειρίας χειρισμού του υδρογόνου σαν καύσιμο, αποτελεί μια από τις μεγάλες προκλήσεις.

Έγιναν αναφορές, στην επικινδυνότητα του υδρογόνου ως προς την ευφλεκτότητα και την εκρηκτικότητα, στη  σπατάλη φυσικών πόρων- ιδιαίτερα σπανίων γαιών, όπως του λιθίου,- για την παραγωγή αναγκαίων συστοιχιών συσσωρευτών, στο μεγάλο βάρος εξοπλισμού και στη μείωση του ωφέλιμου χώρου των σκαφών, στην έλλειψη εμπειρίας χειρισμού του υδρογόνου σαν καύσιμο, στην αποθήκευση και διανομή και στη διαθεσιμότητα του καυσίμου παγκοσμίως. Αναφέρθηκε η ανάγκη για συστήματα διατήρησης  υψηλής πίεσης και χαμηλής θερμοκρασίας.

 Επιπλέον, αναδείχθηκε η  ανάγκη ανάπτυξης κατάλληλου και εκτεταμένου χερσαίου δικτύου διανομής του υδρογόνου και οι απαιτούμενες σημαντικές επενδύσεις σε υποδομές για τη παραγωγή και αποθήκευσή του, καθώς και σε υποδομές εξυπηρέτησης και διαχείρισης της επικινδυνότητας των χερσαίων λιμενικών εγκαταστάσεων (οι λιμένες στην Ελλάδα, βρίσκονται σε πολύ πιο κοντινή απόσταση σε οικιστικό ιστό από ότι βρίσκονται άλλοι διεθνείς λιμένες).

 Ιδιαίτερα επισημάνθηκε ότι στη χώρα μας, δεν έχει προχωρήσει το νομοθετικό πλαίσιο, ενώ επισημάνθηκαν και οι αντιδράσεις από τις τοπικές κοινωνίες σε σχέση με την εγκατάσταση αποθηκών LNG για την τροφοδοσία των πλοίων. 

Προτάσεις

  • Να υπάρξει εθνική στρατηγική για το υδρογόνο. Κατάλληλο νομοθετικό πλαίσιο -που σήμερα δεν υφίσταται- και εθνικό πλαίσιο πολιτικής για τις υποδομές εναλλακτικών καυσίμων. Πολιτική βούληση από το Υπουργείο Περιβάλλοντος και Ενέργειας, το Υπουργείο Ανάπτυξης και Επενδύσεων και τη Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας, να αναγνωρισθεί το υδρογόνο ως μία εναλλακτική πηγή καυσίμου.
  • Να μελετηθεί η εξαγωγή του στην Ευρωπαϊκή Ένωση
  • Έξυπνα λιμάνια- έξυπνα πλοία. Είναι αλληλένδετα -να συνεργαστούν και να έχουμε απτά αποτελέσματα.
  • Να ολοκληρωθούν οι μελέτες και να συγκριθεί το υδρογόνο, τεχνικά και οικονομικά με άλλες εναλλακτικές λύσεις που διερευνώνται και αναμένεται να αναπτυχθούν παράλληλα. (αμμωνία).
  • Οι δεξαμενές αποθήκευσης πρέπει να είναι μονωμένες.
  • Να γίνει θεσμοθέτηση ρύπων στα πάντα. Η ναυτιλία πρέπει να λειτουργήσει ως μια οντότητα που θα δώσει μία δομή εξέλιξης στους μηδενικούς ρύπους γιατί το zero carbon emissions δεν μπορεί να γίνει χωρίς αυτή, όσο και να αγοράζονται ρύποι.
  • Σχεδιασμός της χώρας για υποδομές υδρογόνου και αμμωνίας στους λιμένες της χώρας για τους οποίους προβλέπεται να υπάρχει μεσομακροπρόθεσμα ζήτηση.
  • Να δοθούν κρατικές ενισχύσεις για την ανάπτυξη των αντίστοιχων υποδομών σε όλα τα μέσα μεταφοράς με προτεραιότητα αρχικά στα οχήματα και μεταγενέστερα στα πλοία, καθώς και φορολογικά κίνητρα, αλλά και ενισχύσεις.
  • Το υδρογόνο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μικρές αποστάσεις -αυτό μπορεί να επεκταθεί στον τομέα των, στα νησιά.
  • Μπορεί να γίνει μετατροπή πλεονάσματος ενέργειας σε υδρογόνο.
  • Για τη μεταφορά, να εξετασθεί αν μπορούν -μετά από σχετική μελέτη και επιβεβαίωση- να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά αερίου υδρογόνου τα υπάρχοντα δίκτυα φυσικού αερίου.
  • Στήριξη ναυπηγικής βιομηχανίας για κατασκευή πλοίων και μετατροπή παλιών.
  • Να μη ξεκινάμε από περιφερειακά μέτρα, αλλά τα θέματα να συζητούνται πρώτα στον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό και όποια μέτρα προκριθούν  θα πρέπει να επικρατήσουν σε παγκόσμιο επίπεδο.

Συμπεράσματα

Η Ευρωπαϊκή Ένωση, με την Οδηγία 94 του 2014 έδωσε την αρχική ώθηση για την ανάπτυξη υποδομών εναλλακτικών καυσίμων. Εκκρεμούν μέτρα και πρωτοβουλίες για προώθηση της. Η Ε.Ε., στα πλαίσια συγκεκριμένης στρατηγικής, αλλά και με τη νέα δέσμη νομοθετικών  προτάσεων «Fitfor 55», προωθεί αρκετά μέτρα σε σχέση με το υδρογόνο.

Χρειάζεται πλέον στη χώρα μας, μία Εθνική Στρατηγική για το υδρογόνο, ευθυγραμμισμένη με την Ε.Ε., ώστε να υπάρχει το κατάλληλο νομοθετικό πλαίσιο.

 Οι προσπάθειες για τη χρήση υδρογόνου ως  ναυτιλιακού καυσίμου θα ξεκινήσουν από την ακτοπλοΐα μέσω προγραμμάτων έρευνας και ανάπτυξης.

Είναι θετική   η ανάληψη πρωτοβουλιών για υιοθέτηση σκαφών με μηδενικές εκπομπές αερίων ρύπων.      

Υπάρχουν πολλά προβλήματα (ολοκλήρωση ερευνών, μελετών και νέων τεχνολογιών, για το πώς το υδρογόνο θα γίνει πιο «πράσινο», για την αποθήκευση και διανομή του, για ειδικά υλικά διανομής και αποθήκευσης, για συστήματα διατήρησης  υψηλής πίεσης και χαμηλής θερμοκρασίας, για αξιοπιστία, απόδοση, κόστος και ασφάλεια).

Όμως η επιστήμη και η τεχνολογία εξελίσσονται σε πολύ μεγάλο βαθμό και περιορίζουν τα προβλήματα. Είναι απαραίτητη η αξιοποίηση και των  Ελλήνων επιστημόνων.

Απαιτούνται μεγάλες επενδύσεις και συνεργασία όλων των εμπλεκόμενων φορέων. Στη λογική αυτή, κινείται η προ εξαμήνου ελληνική πρόταση προς την Ευρωπαϊκή Επιτροπή για τη δημιουργία Ευρωπαϊκού Κέντρου Έρευνας Εναλλακτικών Καυσίμων και σχετικών τεχνολογιών.                                

 Είναι κοινά αποδεκτό, να μη χαθεί η δυνατότητα να εδραιωθεί το υδρογόνο ως μια ενεργειακή πηγή, εφόσον είναι πρωτογενής στόχος η μείωση των ρύπων.

 Κατεύθυνση και της Υποεπιτροπής Υδατικών Πόρων είναι ότι θα πρέπει να επιταχυνθούν οι ερευνητικές εξελίξεις και τεχνολογίες και να παραχθούν πολιτικές και  εφαρμογές στην πράξη, ώστε να αντιμετωπισθεί η κλιματική κρίση και να «πρασινίσουν» δραστηριότητες όπως οι μεταφορές.

Μοιραστείτε το:
Tagged