Zamisel o uporabi obilnih količin vode na Zemlji kot vira vodikovega goriva ni nova. A vprašanje je, ali se bo v prihodnosti tudi uresničila.

Hans Marius Schuster prihaja iz Stuttgarta, nemške prestolnice avtomobilske industrije, ki je eno najbolj onesnaženih mest v državi. Michaela Kendall pa je odraščala na severozahodu Anglije v mestu, v katerem je obratovala kemična tovarna. Danes sta si oba zadala nalogo povečati stroškovno konkurenčnost čistega vodika.

»Skoraj vsi prebivalci našega mesta so delali v tovarni. Tudi moj oče. Čeprav nam je delo v njej nedvomno prinašalo koristi, sem spoznala, da prihaja do povezave med kemično industrijo in degradacijo okolja,« se spominja Kendallova. »Nisem razumela, zakaj se to dogaja. Zdelo pa se mi je, da bi v čisti tehnologiji morala obstajala priložnost za zeleno rast. Trdno verjamem, da bistvo okoljske znanosti ni samo varovanje okolja. Gre tudi za ohranjanje virov, torej za prihranek pri stroških.«

Slovenski raziskovalci sodelovali pri novem fuzijskem rekordu

Pri Schusterju je iskro, ki ga je pripeljala do vodikovih gorivnih celic, zanetila kariera v avtomobilski industriji. »Najprej sem delal kot inženir informatike v Stuttgartu, kasneje pa na Japonskem, kjer sem spoznaval vodikove gorivne celice. Tako sem prišel do lastne ideje o združitvi obeh svetov, torej tistega digitalnega in sveta vodikovih gorivnih celic.«

Hans Marius Schuster danes vodi digitalno platformo za lažjo standardizacijo tehnologij vodikovih gorivnih celic, Michaela Kendall, ki je začela svojo pot kot okoljska znanstvenica, pa predstavlja prednosti uspešnega širjenja uporabe zelenih vodikovih tehnologij v realnem svetu. Je izvršna direktorica družbe Adelan iz Birminghama, enega prvih podjetij na svetu, ki se je začelo ukvarjati z gorivnimi celicami. Njeno podjetje se trudi na trgu ponuditi tehnologijo čiste energije, ki jo je Kendallova pomagala zasnovati na začetku 90. let prejšnjega stoletja. »To je nedvomno enkratno področje. Že takrat je bilo izkoriščanje vodika nekaj očitnega in neizogibnega, danes pa postaja le še bolj očitno in neizogibno.«

Od na videz neuresničljivih sanj do realnosti

Vodik ima tako v svetovnem merilu kot v EU skromen delež med energetskimi viri. Ker pa so naložbe trenutno v razcvetu, bi lahko pomenil novo spodbudo tako za varovanje okolja kot za ekonomijo. »Naša naloga je, da okrepimo gospodarstvo, ki temelji na vodiku, naši glavni cilji pa so izboljšati kakovost naših mest in zdravstveno stanje ljudi ter zmanjšati izpuste ogljika in se pomakniti proti njihovi ničli,« je pojasnila Kendallova.

Možnosti uporabe zelenega vodika se zdijo neskončne. Vendar pa razvoj zahteva hkrati tudi več ponudbe in povpraševanja na tem področju. Uspeh je odvisen od zmogljivosti proizvodnje velikih količin elektrolitskega zelenega vodika. Nič manj pomembna nista znižanje stroškov in povečanje uporabe. Vse to je še kako uresničljivo, meni Kendallova. »Videti je, da smo na prelomni točki, ko bi lahko dobili veter v jadra. Vendar je po mojem mnenju treba tudi priznati, da trenutne informacije v javnosti niso čisto pravilne. Manj moramo govoriti o vodiku in gorivu ter več o tehnologijah in strojni opremi. Zame je tehnologija tista, ki izkorišča gorivo, zato je pomembnejša od samega goriva.«

Da bi zagotovili konkurenčno prednost in omejili segrevanje svetovnega ozračja za 1,5 stopinje Celzija, mora preboj na področju vodikove energije integrirati sisteme, razviti znanja, spodbujati projekte in odstraniti politične ovire. EU je pri tem prevzela vodilno vlogo. Vlaga namreč v naprave, ki cepijo vodo na vodik in kisik, oziroma elektrolizatorje nove generacije, zaradi česar je vodilna na svetu po številu patentov in publikacij o tej tehnologiji. Vzpostavitev okvira za globalno vodikovo gospodarstvo je glavna prednostna naloga EU. Poleg tega EU utira pot tudi inovativnim partnerstvom, usklajevanju in standardizaciji.

Tekma za uspešno širitev

Čeprav zanimanje v Evropi in drugod strmo narašča, je pred nami še dolga pot. Zeleni vodik trenutno predstavlja manj kot odstotek celotne proizvodnje vodika. Ena največjih ovir, ki jih je treba premagati, je nadgradljivost. Še eno pomembno nerešeno vprašanje je shranjevanje. To je za široko porabo, kot je potrošnja v vozilih, trenutno namreč predrago in premalo učinkovito. »Imamo tehnologijo, elektrolizatorje in gorivne celice,« je pojasnil Schuster in dodal, da za proizvodnjo zelenega vodika potrebujemo le vodo in dovolj velik elektrolizator ter obnovljive vire električne energije.

Življenje bo zeleno, bolj kakovostno, a tudi dražje

Schuster kot ustanovitelj in izvršni direktor podjetja Arena Innovation uporablja svojo novo platformo Mission Innovation Champion za pospeševanje energetskega in digitalnega prehoda na področju gorivnih celic in vodika. »Pred pandemijo sem veliko potoval na Kitajsko in spoznal, da ljudje želijo sodelovati. Za sodelovanje je potrebna komunikacija, a dokler uporabljena digitalna orodja niso med seboj povezana, sta komunikacija in sodelovanje ovirana. V Nemčiji izdelujejo avtomobile s številnimi deli, ki prihajajo iz Kitajske. Da bi se deli prilegali, je potrebna standardizacija. Ta je ključna. Zakaj torej enakega mehanizma ne bi uporabili tudi v digitalnem svetu?«

Naslednja generacija podatkovne infrastrukture je dobila ime Gaia-X. Gre za projektno pobudo Evrope za evropsko in tudi širše območje. Projekt Gaia-X, ki sta ga leta 2019 začeli Nemčija in Francija, je plod več platform, ki sledijo skupnemu standardu. Gre za omrežni sistem, ki povezuje številne ponudnike storitev v oblaku. Ekosistem sestavljajo tri medsebojno povezane arhitekturne plasti, in sicer podatkovni ekosistem, infrastrukturni ekosistem in zvezne storitve. Takšna podatkovna infrastruktura, ki temelji na Gaii-X, je tudi H2 Metaverse za področje zelenih in nizkoogljičnih gorivnih celic ter vodika, je pojasnil Schuster.

V tem trenutku je glavno vprašanje, ali bo zeleni vodik lahko konkuriral drugim virom energije oziroma sivemu vodiku, proizvedenemu iz fosilnih goriv. Pri tem vsekakor ne gre za čudežno rešitev, a za Schusterja in Kendallovo je zeleni vodik zagotovo končni cilj.

Na lanskem ministrskem srečanju o zelenem vodiku, ki ga je gostil Čile, so oblikovali novo globalno koalicijo za podporo razvoju čistega vodikovega gospodarstva. Cilj je do leta 2030 zmanjšati stroške proizvodnje in distribucije čistega vodika za končnega uporabnika na manj kot dva evra na kilogram. EU ima pri tem vodilno vlogo, cilj pa lahko uresničijo z inovacijami in vzpostavitvijo vsaj sto velikih integriranih vodikovih »dolin« po vsem svetu.

–––

Raziskave, omenjene v tem članku, je financirala Evropska unija. Članek je bil prvotno objavljen v reviji Horizon, reviji EU za raziskave in inovacije.