Το υδρογόνο, που έχει χαρακτηριστεί ως το «καύσιμο του μέλλοντος», έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στο ενεργειακό τοπίο, προσφέροντας μια καθαρή και ευέλικτη εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά ορυκτά καύσιμα. Ωστόσο, μέσα στην υπόσχεση υπάρχει μια πολύπλοκη πραγματικότητα που απαιτεί προσεκτική εξέταση.

Υπάρχει στο διαδίκτυο μεγάλη συζήτηση για την «κατάσταση» που βρίσκεται το θέμα «υδρογόνο» σήμερα. Οι χαρακτηρισμοί συνήθως είναι «ελπίδα» (hope) και «δημοσιότητα» ή προβολή» (hype) – με την «ελπίδα» στη λύση του ενεργειακού και περιβαλλοντικού προβλήματος του ενεργειακού τομέα και τη «δημοσιότητα» στις ανακοινώσεις και στις προθέσεις. Χαρακτηρισμοί, όπως «το υδρογόνο είναι η λύση στο ενεργειακό/περιβαλλοντικό θέμα του πλανήτη» ή «έρχεται η εποχή του υδρογόνου μετά τα ρυπογόνα ορυκτά καύσιμα» έχουν προδιαγράψει από τις αρχές του 21ου αιώνα την «Οικονομία του Υδρογόνου» (Jeremy Rifkin, 2002). Παρόλα αυτά, όμως, η πρακτική εφαρμογή φαίνεται να είναι ακόμη μακριά.

Η ψύχραιμη και τεχνοκρατική εξέταση του θέματος, ωστόσο, δείχνει ότι η κατάσταση δεν είναι τόσο απλή, καθώς στην «πραγματικότητα» (reality) πρέπει να αντιμετωπισθούν και να επιλυθούν πολλά τεχνικά και οικονομικά προβλήματα. Στόχος είναι, η απομάκρυνση (μερική ή πλήρης) από τα ορυκτά καύσιμα να μην δημιουργήσει νέα και περισσότερο οξυμένα περιβαλλοντικά προβλήματα και ταυτόχρονα να μην διαταραχθεί ανεπανόρθωτα η οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη που επιτεύχθηκε από τις αρχές του 20ου αιώνα με την «Τρίτη Βιομηχανική Επανάσταση», μετά την εύκολη, ευρεία και φθηνή παραγωγή ενέργειας (ηλεκτροπαραγωγή, βιομηχανική παραγωγή, μεταφορές) και τη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου του πληθυσμού (ραγδαία βελτίωση στον αναπτυγμένο κόσμο, μικρότερη στον αναπτυσσόμενο).

Η δήλωση τον Σεπτέμβριο που πέρασε, στελέχους μιας Βρετανικής περιβαλλοντικής μη κερδοσκοπικής δεξαμενής σκέψης, που κάνει εκστρατεία για τη μείωση της χρήσης άνθρακα, ότι «το υδρογόνο ήταν λύση, αλλά τώρα είναι πρόβλημα για το κλίμα» απηχεί τον προβληματισμό ότι από την ελπίδα για αποφυγή της κλιματικής κρίσης, περνάμε σε νέα προβλήματα.

Έτσι, οδηγούμαστε στην «πραγματικότητα», στο πλαίσιο της οποίας προκύπτει:
• Ελπίδα: Πρώτη στη λίστα η Ευρωπαϊκή στρατηγική. Δηλώσεις, μεγαλεπήβολοι στόχοι, κείμενα και μελέτες για να «τεκμηριωθεί» κάτι ελλιπώς διατυπωμένο, αφού προδιαγράφονται στόχοι και υποχρεώσεις για τους τελικούς χρήστες, χωρίς να συμβαίνει κάτι παρόμοιο για το σύνολο των μελών της αλυσίδας αξίας (όπως παραγωγοί εξοπλισμού και συστημάτων, παραγωγοί και προμηθευτές υδρογόνου. Στο πλαίσιο αυτό, οι στόχοι τέθηκαν, τα χρονοδιαγράμματα ορίσθηκαν, προσδιορίζονται πηγές χρηματοδότησης, και για άλλη μια φορά «η Ευρώπη στην αιχμή της πρωτοπορίας για τη διάσωση του πλανήτη». Στο ίδιο πνεύμα και πολλές «Εθνικές Στρατηγικής» κρατών-μελών.  Μόνο που η Ευρωπαϊκή στρατηγική για το υδρογόνο αναφέρεται σε ένα «απανθρακοποιημένο» (carbon free) μέλλον και όχι σε ένα μέλλον χωρίς εκπομπές (emission free). Επίσης, δεν γίνεται αναφορά στον «ανατρεπτικό» (disruptive) ρόλο του υδρογόνου στις ενεργειακές υποδομές σε όλα τα επίπεδα (παραγωγή, αποθήκευση, μεταφορά-διανομή και χρήση), αφού θα πρέπει να γίνει σχεδόν πλήρης αντικατάστασή τους, καθώς και στην οικονομική διάσταση της άμεσης μετάβασης στην οικονομία του υδρογόνου. Το μόνο θετικό με τις σημερινές πολιτικές είναι η προοπτική μεγαλύτερης διείσδυσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) και στην παραγωγή (πράσινου) υδρογόνου, στις ώρες που η παραγωγή ενέργειας από τα συστήματα αυτά δεν συγχρονίζεται με τη ζήτηση για κατανάλωση ενέργειας.

• Δημοσιότητα: Στη συνέχεια των στρατηγικών, σειρά έχουν οι «μεγάλοι παίκτες» της επιχειρηματικής δραστηριότητας. Ενεργειακές εταιρείες, εταιρείες μεταφορών, επενδυτικά σχήματα με την υποστήριξη της ακαδημαϊκής και ερευνητικής κοινότητας θα υλοποιήσουν τις στρατηγικές και θα αναμορφώσουν τον πλανήτη. Δηλώσεις για εταιρικές στρατηγικές και πολιτικές επίτευξης υψηλών στόχων, παρουσιάσεις σε συνέδρια, αρθρογραφία, αναλύσεις και χρονοδιαγράμματα «πρασινίσματος» δραστηριοτήτων και στόλων οχημάτων και πλοίων, καθώς και πτήσεις αεροπλάνων χωρίς ορυκτά καύσιμα, αλλά με «πράσινο υδρογόνο».
Στις περισσότερες περιπτώσεις, ωστόσο, το χρονοδιάγραμμα είναι ασαφές. Οι μόνες άμεσες εφαρμογές των αναγγελιών αυτών γίνονται στους φορείς (διυλιστήρια και χημικές βιομηχανίες), που ούτως ή άλλως χρησιμοποιούν υδρογόνο και αντικαθιστούν το σημερινό «γκρι» υδρογόνο με «πράσινο» υδρογόνο, που παράγεται με ηλεκτρόλυση νερού με ηλεκτρική ενέργεια από ΑΠΕ.

• Πραγματικότητα: Η δυσάρεστη διάσταση του θέματος με τα πολλά αναπάντητα ερωτήματα. Τι θα γίνει το υδρογόνο που θα παραχθεί; Πού και πώς θα χρησιμοποιηθεί; Από ποιον, σε ποιες δραστηριότητες και διεργασίες και με ποιον εξοπλισμό; Με ποιο κόστος; Μπορεί να επιβαρυνθεί το περιβάλλον; Και άλλοι παρόμοιοι προβληματισμοί. Οι απαντήσεις από την «ελπίδα» και τη «δημοσιότητα» άμεσες: Θα διοχετευθεί στους υπάρχοντες αγωγούς φυσικού αερίου ή σε νέα δίκτυα αγωγών και θα διανέμεται σε παραγωγικές και οικιακές δραστηριότητες. Όπου δεν υπάρχει δίκτυο διανομής θα μεταφέρεται με βυτία. Θα χρησιμοποιηθεί στην κίνηση οχημάτων δρόμου, τρένων και πλοίων. Υπάρχουν πολλές εναλλακτικές, αφού το υδρογόνο αξιοποιείται είτε ως φορέας ενέργεια, είτε ως καύσιμο.

Βάσιμες εφαρμογές
Οι απαντήσεις αυτές παραβλέπουν την πραγματικότητα του υδρογόνου:
• Λόγω της χημείας του, είναι δύσκολο να αποθηκευθεί χωρίς διαρροές.
• Εάν διαφύγει στην ατμόσφαιρα, ενώνεται με το διοξείδιο του άνθρακα και σχηματίζει μεθάνιο που είναι πολλαπλάσια δραστικό ως αέριο του θερμοκηπίου.
• Η χρήση των υποδομών μεταφοράς φυσικού αερίου για τη μεταφορά του δεν μπορεί να γίνει, διότι προκαλεί διάβρωση των αγωγών – μπορεί να αναμειχθεί με το φυσικό αέριο μόνο μέχρι 30% μέγιστη περιεκτικότητα.
• Η καύση του στους σημερινούς αεριοστροβίλους ή στις μηχανές εσωτερικής καύσεις δημιουργεί διάβρωση των επιφανειών και καταστροφή του εξοπλισμού – σε επιδεικτικό στάδιο έχουν κατασκευαστεί στρόβιλοι για καύση καθαρού υδρογόνου, αλλά έχουν υψηλό κόστος και δεν έχουν φθάσει σε εμπορικό επίπεδο.
• Εάν καεί με παρουσία αέρα, το εμπεριεχόμενο άζωτο δημιουργεί οξείδια του αζώτου (NOx) που είναι πολύ επιβλαβείς για την ανθρώπινη υγεία αέριοι ρύποι.
• Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω κυψελών καυσίμου έχει πολύ χαμηλό βαθμό απόδοσης στον κύκλο παραγωγής και χρήσης του υδρογόνου.
• Η αποθήκευση και μεταφορά του συμπιεσμένου υδρογόνου απαιτεί πολύ υψηλές πιέσεις (της τάξης των 700bar), ενώ του υγροποιημένου πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (περίπου μείον 250οC).
• Η μετατροπή του σε αμμωνία (για εύκολη αποθήκευση και μεταφορά) και η επαναφορά του σε αέρια κατάσταση, είναι διαδικασία επίσης με πολύ χαμηλό βαθμό απόδοσης,
• Η ηλεκτρολυτική παραγωγή του με τη χρήση ΑΠΕ (πράσινο υδρογόνο) είναι ενεργειακά απαιτητική και οικονομικά ακριβή. Ενδεικτικά το «πράσινο» υδρογόνο είναι τρεις φορές πιο ακριβό από το «γκρι» ή το «καφέ/μαύρο»),
• Η ευρεία χρήση του προϋποθέτει ενημέρωση των καταναλωτών, και εκπαίδευση και κατάρτιση του τεχνικού προσωπικού που θα εμπλακεί με κατασκευή και συντήρηση υποδομών, δικτύων, μηχανών, εξαρτημάτων και συσκευών.

Λαμβάνοντας, λοιπόν, υπόψη τα πλεονεκτήματα, αλλά και τις αδυναμίες του υδρογόνου στην παραγωγή και τη χρήση του είτε ως φορέα ενέργειας, είτε ως καυσίμου, χωρίς να θεωρούμε ότι θα λύσει το θέμα της κλιματικής κρίσης, μπορούμε να αξιοποιήσουμε για την παραγωγή του, σε μεγαλύτερο βαθμό τις ΑΠΕ. Επιπλέον, μπορούμε να παράξουμε ηλεκτρική ενέργεια μέσω των κυψελών καυσίμου, αλλά και να παράξουμε θερμική ενέργεια, υπό την προϋπόθεση ότι θα ελεγχθεί η παραγωγή των οξειδίων του αζώτου (NOx). Επίσης, μπορούμε να αντικαταστήσουμε τα ορυκτά καύσιμα με τη χρήση συνθετικών καυσίμων (e-fuels), αξιοποιώντας το υπάρχον διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα, δίνοντας παράταση στη χρήση της υπάρχουσας τεχνολογίας κινητήρων και εξασφαλίζοντας χρόνο για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών.

Οι εφαρμογές αυτές μπορούν να αποτελέσουν όπλα στη συνεχή προσπάθεια για τον περιορισμό της κλιματικής κρίσης. Ωστόσο, οι κρίσιμες παράμετροι που δεν μπορούν να αγνοηθούν είναι: η διαθεσιμότητα των απαραίτητων τεχνολογιών με οικονομικούς όρους, η ενεργειακή απόδοση των διατιθέμενων εναλλακτικών λύσεων, η αναταραχή που θα επέλθει στο σημερινό μοντέλο παραγωγής και ανάπτυξης, η βέλτιστη αξιοποίηση των λύσεων στον τομέα και στην έκταση που δίνουν το καλύτερο αποτέλεσμα, και ο συνδυασμός των τεχνολογιών που η καθεμιά από μόνη της δεν εξασφαλίζει την ενεργειακή βιωσιμότητά μας, αλλά η συνεισφορά όλων μπορούν να οδηγήσουν στον επιθυμητό στόχο.