Θέματα διαθεσιμότητας καυσίμων αλλά και προστασίας του περιβάλλοντος, οδηγούν στο συμπέρασμα ότι μακροπρόθεσμα το υδρογόνο θα αποτελέσει σημαντικό φορέα ενέργειας, παράλληλα με τον ηλεκτρισμό.

Αδιαμφισβήτητα, το υδρογόνο θα αποτελέσει μεσοπρόθεσµα το µέσο αποθήκευσης της πλεονάζουσας ενέργειας από ΑΠΕ, όπου σε συνδυασµό µε τις κυψέλες καυσίµου θα επιτρέψουν την αύξηση της διείσδυσης των ΑΠΕ και την παροχή εγγυηµένης ισχύος σε αυτόνοµα ή µη-διασυνδεδεµένα ενεργειακά συστήµατα. Πέραν όµως του τοµέα της ηλεκτρικής ενέργειας, το υδρογόνο είναι ο κατάλληλος ενεργειακός φορέας για να διεισδύσουν οι ΑΠΕ στον τοµέα των Μεταφορών, και αυτό μπορεί να υλοποιηθεί όταν γίνουν εµπορικά διαθέσιµα τα οχήµατα υδρογόνου και υλοποιηθούν οι υποδοµές τροφοδοσίας τους.

Επιπλέον, η αποκεντρωµένη παραγωγή υδρογόνου µε σκοπό την αποφυγή της µεταφοράς του από κέντρα παραγωγής σε σηµεία διανοµής ή κατανάλωσης δύναται κάλλιστα να καλυφθεί από διάσπαρτες και φιλικές προς το περιβάλλον τεχνολογίες ΑΠΕ. Από εκεί και πέρα, το υδρογόνο δύναται να παραχθεί κυρίως µέσω αναµόρφωσης, ηλεκτρόλυσης ή αεριοποίησης. Ωστόσο, η θερµόλυση, η φωτόλυση και η φωτο-ηλεκτρόλυση είναι άλλες διεργασίες που βρίσκονται ακόμη σε ερευνητικό στάδιο.

Τρόποι παραγωγής υδρογόνου
Έτσι, οι Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) µπορούν να παράγουν υδρογόνο µέσω της:
• Ηλεκτρόλυσης όσον αφορά στις ΑΠΕ που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια (αιολικά, Φ/Β, γεωθερµία)
• Αναµόρφωσης βιοκαυσίµων
• Αεριοποίησης βιοµάζας για την παραγωγή αερίου πλούσιου σε υδρογόνο
• Θερµόλυσης (σε πειραµατικό επίπεδο) µέσω συγκεντρωτικών ηλιακών συστηµάτων,
• Φωτο-ηλεκτρόλυσης και φωτο-καταλυτικής διάσπασης του νερού.

Πλεονεκτήματα χρήσης υδρογόνου
Αξίζει να σημειωθεί ότι το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη, ως καύσιμο ή ως φορέας ενέργειας και ως μέσο αποθήκευσης ενέργειας ενώ έχει πολλές δυνητικές εφαρμογές στους τομείς της βιομηχανίας, των μεταφορών, της ενέργειας και των κτιρίων. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα του είναι ότι δεν εκπέμπει CO2 και κατά τη χρήση του εκλύονται σχεδόν μηδενικοί ατμοσφαιρικοί ρύποι. Ως εκ τούτου, αποτελεί σημαντικό τμήμα της λύσης για την επίτευξη του στόχου της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας για κλιματική ουδετερότητα έως το 2050.
Επιπρόσθετα, μπορεί να συμβάλει στην απανθρακοποίηση των βιομηχανικών διεργασιών και των οικονομικών τομέων, στους οποίους η μείωση των ανθρακικών εκπομπών είναι επείγουσα και δύσκολα επιτεύξιμη. Σήμερα, η ποσότητα υδρογόνου που χρησιμοποιείται στην ΕΕ παραμένει περιορισμένη και το υδρογόνο παράγεται κατά κύριο λόγο από ορυκτά καύσιμα. Στόχος της στρατηγικής είναι, αφενός, η απανθρακοποίηση της παραγωγής υδρογόνου -η οποία καθίσταται δυνατή χάρη στην ταχεία μείωση του κόστους των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και την επιτάχυνση των τεχνολογικών εξελίξεων- και, αφετέρου, η επέκταση της χρήσης του υδρογόνου σε τομείς στους οποίους μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα.

Μορφές παραγόμενου Υδρογόνου
1. «Υδρογόνο που βασίζεται στην ηλεκτρική ενέργεια» είναι το υδρογόνο που παράγεται με ηλεκτρόλυση του νερού (σε ηλεκτρολυτική κυψέλη, που τροφοδοτείται με ηλεκτρική ενέργεια), ανεξάρτητα από την πηγή της ηλεκτρικής ενέργειας. Για την παραγωγή υδρογόνου που βασίζεται στην ηλεκτρική ενέργεια, η ποσότητα εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στον πλήρη κύκλο ζωής εξαρτάται από τον τρόπο παραγωγής της ηλεκτρικής ενέργειας.
2. «Ανανεώσιμο υδρογόνο» είναι το υδρογόνο που παράγεται από την ηλεκτρόλυση του νερού (σε μια ηλεκτρολυτική κυψέλη, που τροφοδοτείται με ηλεκτρική ενέργεια) και με χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας που προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές. Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου κατά τον πλήρη κύκλο ζωής της παραγωγής ανανεώσιμου υδρογόνου είναι σχεδόν μηδενικές.

Το καθαρό υδρογόνο αναφέρεται και ως ανανεώσιμο υδρογόνο
Η στρατηγική επικεντρώνεται στο ανανεώσιμο υδρογόνο, δεδομένου ότι έχει το μεγαλύτερο δυναμικό απανθρακοποίησης και, ως εκ τούτου, είναι η πλέον συμβατή επιλογή με τον στόχο της ΕΕ για κλιματική ουδετερότητα. Παράλληλα με τον εξηλεκτρισμό από ανανεώσιμες πηγές και την αποτελεσματικότερη και κυκλική χρήση των πόρων -όπως ορίζεται στη στρατηγική ενοποίησης του τομέα της ενέργειας- η ταχεία ανάπτυξη καθαρού υδρογόνου σε μεγάλη κλίμακα είναι καίριας σημασίας για την επίτευξη των υψηλών φιλοδοξιών της ΕΕ όσον αφορά το κλίμα.

Το υδρογόνο μπορεί να στηρίξει τη μετάβαση προς ένα ενεργειακό σύστημα που θα βασίζεται στην ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές, εξισορροπώντας την μεταβλητή ενέργεια που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές. Προσφέρει μια λύση για την απανθρακοποίηση των βιομηχανικών τομέων υψηλών εκπομπών που βασίζονται στα ορυκτά καύσιμα, οι οποίοι είναι αδύνατον να εξηλεκτριστούν. Τέλος, δεν εκπέμπει CO2 και δεν ρυπαίνει σχεδόν καθόλου την ατμόσφαιρα.
Οι επενδύσεις στο υδρογόνο θα αποτελέσουν κινητήρια δύναμη ανάπτυξης, η οποία θα είναι κρίσιμη στο πλαίσιο της ανάκαμψης από την κρίση της COVID-19. Το καθαρό υδρογόνο αποτελεί λοιπόν έναν από τους βασικούς τομείς που πρέπει να εξεταστούν στο πλαίσιο της ενεργειακής μετάβασης, και αναφέρονται ορισμένες πιθανές κατευθύνσεις για την υποστήριξή του.

Διαφορές κόστους στο υδρογόνο
Σήμερα, ούτε το ανανεώσιμο υδρογόνο ούτε το υδρογόνο ορυκτών καυσίμων με δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα είναι ανταγωνιστικά από άποψη κόστους έναντι του υδρογόνου ορυκτών καυσίμων. Το τρέχον εκτιμώμενο κόστος του υδρογόνου ορυκτών καυσίμων είναι περίπου 1,5 EUR/kg για την ΕΕ, και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις τιμές του φυσικού αερίου χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το κόστος του CO2. Το εκτιμώμενο κόστος του υδρογόνου ορυκτών καυσίμων με δέσμευση και αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα είναι περίπου 2 ευρώ/kg, ενώ το κόστος του ανανεώσιμου υδρογόνου είναι 2,5 – 5,5 ευρώ/kg. Ωστόσο, το κόστος του ανανεώσιμου υδρογόνου μειώνεται με ταχείς ρυθμούς. Το κόστος των ηλεκτρολυτικών κυψελών έχει ήδη μειωθεί κατά 60 % την τελευταία δεκαετία και, με οικονομίες κλίμακας, αναμένεται να μειωθεί στο ήμισυ το 2030 σε σύγκριση με σήμερα. Σε περιοχές μάλιστα όπου η ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές είναι φθηνή, οι ηλεκτρολυτικές κυψέλες αναμένεται να είναι σε θέση να ανταγωνιστούν το υδρογόνο ορυκτών καυσίμων το 2030.

Εφαρμογή στη Βιομηχανία
Το υδρογόνο αποτελεί βασική λύση για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου σε τομείς που είναι δύσκολο να απανθρακοποιηθούν και των οποίων ο εξηλεκτρισμός είναι δύσκολος ή αδύνατος. Αυτό ισχύει, για παράδειγμα, σε βιομηχανικούς τομείς όπως η χαλυβουργία ή οι μεταφορές με βαρέα επαγγελματικά οχήματα. Ως φορέας ενέργειας χωρίς άνθρακα, το υδρογόνο θα μπορούσε επίσης να επιτρέψει τη μεταφορά ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές σε μεγάλες αποστάσεις και την αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας.

Μια άμεση εφαρμογή στη βιομηχανία είναι η μείωση της χρήσης και η αντικατάσταση του υδρογόνου υψηλής έντασης άνθρακα στα διυλιστήρια, στην παραγωγή αμμωνίας και οι νέες μορφές παραγωγής μεθανόλης ή η μερική αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων στη χαλυβουργία. Το υδρογόνο έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει τη βάση για χαλυβουργικές διεργασίες με μηδενικές ανθρακούχες εκπομπές στην ΕΕ, όπως προβλέπεται στη νέα βιομηχανική στρατηγική της Επιτροπής.

Συμπερασματικά, η ζήτηση για υδρογόνο θα καλυφθεί σε μεγάλο βαθμό, σε μια πρώτη φάση, με παραγωγή σε τοπικό επίπεδο. Για παράδειγμα σε βιομηχανικούς συνεργατικούς σχηματισμούς ή για την παραγωγή υδρογόνου για σταθμούς ανεφοδιασμού. Ωστόσο, για την περαιτέρω ανάπτυξη θα απαιτηθούν τοπικά δίκτυα και πιο εκτεταμένες επιλογές μεταφοράς. Έτσι λοιπόν, θα πρέπει να εξεταστούν διάφορες εναλλακτικές λύσεις, μεταξύ άλλων η αναπροσαρμογή της χρήσης της υφιστάμενης υποδομής φυσικού αερίου.