Στη σύγχρονη τεχνολογικά εποχή που διανύουμε, το υδρογόνο μπορεί να αποτελέσει το «Θαύμα των χαμηλών εκπομπών άνθρακα» και συνεπώς να τροφοδοτήσει τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες, με συμβατό περιβαλλοντικά τρόπο.
Ο παγκόσμιος ενεργειακός χάρτης ξαναγράφεται πλέον, από μηδενική βάση
Οι αμφιβολίες των προηγούμενων δεκαετιών για τη χρήση του υδρογόνου ως πρώτης ανάγκης μεταφερόμενη ενεργειακή ύλη, ανήκουν στο παρελθόν καθότι η τεχνολογική εξέλιξη των υλικών και των τεχνολογιών ελέγχων που προβλέπονται, διασφαλίζουν την ομαλή τροφοδοσία και λειτουργία μηχανών και εξοπλισμών με υδρογόνο, τόσο σε βιομηχανικό όσο και οικιακό /αστικό περιβάλλον.
Το υδρογόνο δεν αποτελεί αυτοτελώς πρωτογενή πηγή ενέργειας όπως το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο ή ο λιγνίτης. Πρέπει να παραχθεί. Καθ’ υπέρβαση εντάσσεται και στους «μεταφορείς» ενέργειας όπως ο ηλεκτρισμός, ενώ δύναται να χρησιμοποιείται και ως μέσο αποθήκευσης ενέργειας με ιδιαίτερη χρησιμότητα στην «εξισορρόπηση» των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας.
Το υδρογόνο είναι πιο εύφλεκτο και ογκώδες σε σχέση με άλλα καύσιμα, συνεπώς η αποθήκευση του προϋποθέτει ειδική τεχνολογία και ειδικές κατασκευαστικές τεχνικές. Περισσότερα από 400 μεγάλα Διεθνή προγράμματα ανάπτυξης υδρογόνου βρίσκονται σε εξέλιξη στην παρούσα χρονική συγκυρία, και οι σωρευτικές επενδύσεις τους μπορεί να φθάσουν τα 500 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2030 (πηγή economist). Η επενδυτική τράπεζα Morgan Stanley εκτιμά ότι οι ετήσιες πωλήσεις υδρογόνου μπορεί να φθάσουν τα 600 δισ. δολ. έως το 2050, από 150 δισ. δολ. που ανήλθε το 2021.
Στον ευρύτερο ευρωπαϊκό χώρο, πρώτη η Μεγάλη Βρετανία έχει ήδη εκπονήσει στο πρόσφατο παρελθόν, και σήμερα υλοποιεί ένα ειδικό πιλοτικό σχέδιο «ενεργειακού μετασχηματισμού» 600 κατοικιών, που θα τροφοδοτούνται για τις ανάγκες τους αποκλειστικά με υδρογόνο.
Το εν λόγω έργο απαιτεί ένα δίκτυο ασφαλών σωληνώσεων για το υδρογόνο, κάτι που δεν είναι στην παρούσα φάση δεδομένο, ειδικότερα στην χαμηλή πίεση (οικιακοί καταναλωτές), λόγω της φύσης των υλικών που σήμερα χρησιμοποιούνται. Συνεπώς ο επανασχεδιασμός των δικτύων χαμηλής πίεσης, με έμφαση στην οικιακή κατανάλωση είναι απολύτως απαραίτητος. Ανάλογοι επανασχεδιασμοί υλικών και μεθόδων εγκατάστασης, μέσω επενδύσεων δισεκατομμυρίων ευρώ τα επόμενα χρόνια, θα απαιτηθούν για τη μέση και υψηλή πίεση επίσης.
Λόγω της φύσης του Υδρογόνου, για κάθε είδος υλικού που θα χρησιμοποιηθεί, η σημαντικότητα των συγκολλήσεων και των ενώσεων των σωληνώσεων και εξοπλισμού μεταξύ τους, είναι το πλέον εξαιρετικά κρίσιμο μέγεθος για την ασφάλεια των καταναλωτών, και για τον λόγο αυτό τόσο το International Institute of Welding (IIW) όσο και το European Welding Federation (EWF) έχουν πρώτοι σε διεθνές επίπεδο αναπτύξει Τεχνικές Επιτροπές για τη μελέτη και επίλυση των δυνητικών προβλημάτων στην φάση σχεδιασμού, κατασκευής, μεταφοράς, αποθήκευσης και διανομής του Υδρογόνου.
Το υδρογόνο μπορεί ασφαλώς να βρει τη θέση του σε βιομηχανίες με πολύπλοκες χημικές διαδικασίες και ενεργοβόρες ανάγκες χρήσης υψηλών θερμοκρασιών, που δύσκολα επιτυγχάνονται με τον ηλεκτρισμό. Οι χαλυβουργίες π.χ., που εκλύουν το 8% περίπου των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα, θα μπορούσαν να στραφούν πλέον στο υδρογόνο.
Επίσης, για τις χερσαίες εμπορικές μεταφορές μεγάλων διαδρομών, που δεν μπορούν να καλύψουν τα ηλεκτροκίνητα οχήματα, η χρησιμοποίηση υδρογονοκίνητων φορτηγών παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με εκείνα που λειτουργούν με μπαταρίες. Επιπρόσθετα, η χρήση του υδρογόνου είναι δόκιμη και προωθείται δεόντως, στην ναυτιλία και τις αεροπορικές μεταφορές. Ήδη, η γαλλική εταιρεία Alstom (σχετική φωτογραφία) έχει θέσει σε λειτουργία υδρογονοκίνητα τρένα στις ευρωπαϊκές ράγες. (πηγή economist).
Κομβικός ρόλος του Υδρογόνου φαίνεται να είναι η καθοριστική συμμετοχή του στην «εξισορρόπηση» του Συστήματος Ηλεκτρικής ενέργειας, διαδικασία στην οποία περικλείονται όλες οι απαραίτητες ενέργειες για τη συνεχή προσαρμογή της συνολικής παραγωγής στο συνολικό φορτίο, με στόχο τη διατήρηση «σταθερής» συχνότητας στο Σύστημα.
Η διαδικασία «εξισορρόπησης» αποτελεί την κρισιμότερη «επικουρική» υπηρεσία για τη διατήρηση της καλής και ασφαλούς λειτουργίας των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας, και το υδρογόνο έχει εξέχουσες δυνατότητες προς αυτή την κατεύθυνση.
Τα δίκτυα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έχουν προβλήματα ασυνέχειας στην παραγωγή, όταν δεν φυσάει αέρας ή όταν πέφτει η νύχτα για παράδειγμα. Η αποθήκευση ενέργειας σε μπαταρίες είναι μια δυνατότητα, αλλά αν μέρος της ανανεώσιμης ενέργειας (αιολική, ηλιακή) μετατραπεί σε υδρογόνο, μπορεί να αποθηκευθεί φθηνά για μεγάλες χρονικές περιόδους, και όποτε απαιτηθεί πλέον, να μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα.
Οι χώρες με σημαντικές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η Ελλάδα, θα μπορούσαν με ευκολία να εξάγουν τέτοια ενέργεια με μορφή υδρογόνου, μετέχοντας δυναμικά στον νέο διεθνή ενεργειακό χάρτη.
Η χώρα μας πρέπει να αντιμετωπίσει την νέα ενεργειακή πρόκληση, άμεσα, με ταχύτητα και με βάθος σχεδιασμών. Από τη μια πλευρά η Πολιτεία θα πρέπει να διασφαλίσει την εύκολη χωροθέτηση και αδειοδότηση των μικρών μονάδων παραγωγής Υδρογόνου που θα συνδέονται με Φωτοβολταϊκά /Αιολικά συστήματα μικρής ή μέσης ισχύος, τη μεταφορά και αποθήκευση των μικρών ποσοτήτων Υδρογόνου σε μεγαλύτερες Εθνικές Υποδομές αποθήκευσης, τον εκσυγχρονισμό του κανονιστικού πλαισίου παραγωγής, μεταφοράς, αποθήκευσης, διάθεσης και χρήσης Υδρογόνου κατά τα πρότυπα των άλλων ευρωπαϊκών χωρών. Τα παραπάνω είναι ενέργειες που απαιτούνται σήμερα, για να ξεκινήσουμε με κάποιες θετικές προϋποθέσεις το μακρύ, δύσκολο, αλλά εξαιρετικά ενδιαφέρον ταξίδι στον νεοσύστατο ενεργειακό «κόσμο του Υδρογόνου», για να είμαστε κατά κάποιο τρόπο παρόντες στον επερχόμενο ενεργειακό μετασχηματισμό.
Από την άλλη πλευρά, η Αγορά και οι stakeholders της ενέργειας, όπως η ΔΕΣΦΑ, οι ΕΔΑ Αττικής και Θεσσαλονίκης, η ΔΕΔΑ, η HENGAS, οι παραγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας, η ΔΕΠΑ, οι Ελληνικές κατασκευαστικές εταιρείες ειδικών ενεργειακών έργων όπως ο Όμιλος MYTILINEOS, ο ΑΒΑΞ, ο Όμιλος Κοπελούζου, η ΤΕΡΝΑ Ενεργειακή, ο ΕΛΑΚΤΩΡ, η ΙΝΤΡΑΚΑΤ κ.λπ., θα πρέπει να προχωρήσουν άμεσα σε εκτίμηση της κατάστασης, και να εντάξουν στις υπηρεσίες τους, νέες μεθοδολογίες κατασκευαστικού μετασχηματισμού, σε πρώτη φάση των υφιστάμενων αποθηκευτικών χώρων, δικτύων και μετρητικών σταθμών, σε κατάλληλες υποδομές να φιλοξενήσουν μείγματα Φυσικού Αερίου με Υδρογόνο, έως και 30% σε πρώτη φάση, αλλά και περισσότερο αν απαιτηθεί στο μέλλον.
Να σημειωθεί ότι από την τρέχουσα μελέτη στις Τεχνικές Επιτροπές που μετέχουμε, για ποσοστό έως 15% υδρογόνου στο μείγμα Φυσικού Αερίου Μέσης και Υψηλής πίεσης, δεν απαιτούνται πρόσθετες επενδύσεις στις υποδομές, παρά μόνο ειδικότερα συστήματα παρακολούθησης. Δεν ισχύει όμως αυτή η διαπίστωση, στην χαμηλή πίεση που περιλαμβάνει και τους Οικιακούς καταναλωτές. Ταυτόχρονα, η εκπαίδευση των Ελλήνων μηχανικών και του τεχνικού προσωπικού της χώρας μας, με στόχο την διασφάλιση της ποιότητας και ασφάλειας των οικιακών καταναλωτών και όχι μόνο, είναι απολύτως απαραίτητη ενέργεια, και το Ελληνικό Ινστιτούτο Συγκολλήσεων έχει ήδη προχωρήσει ταχύτατα στην ανάπτυξη της ύλης και των σχετικών εξετάσεων για τους ενδιαφερόμενους Πτυχιούχους και Διπλωματούχους Μηχανικούς και Τεχνικό Προσωπικό, που επιθυμούν να πρωταγωνιστήσουν στη νέα ενεργειακή πραγματικότητα.
Το Ελληνικό Ινστιτούτο Συγκολλήσεων, Μη Κερδοσκοπικός Οργανισμός, μέλος των Διεθνών Οργανισμών Συγκολλήσεων, www.wgi.gr , μετέχει ήδη στις διεθνείς τεχνικές επιτροπές ενεργειακού μετασχηματισμού υδρογόνου, και έχει ήδη εκπονήσει ένα διεθνές εξειδικευμένο πρόγραμμα εκπαίδευσης των ήδη αναγνωρισμένων Διεθνών Επιθεωρητών Συγκολλήσεων, συνολικής διάρκειας 40 ωρών, και για τους επιθεωρητές χαμηλότερου επιπέδου σύμφωνα με την ταξινόμηση του IIW, ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα 80 ωρών, διαθέσιμο από τον Μάιο 2022, με στόχο να δημιουργηθεί και στην χώρα μας η πρώτη απαραίτητη υποδομή ανθρώπινου δυναμικού, για την ενσωμάτωση του υδρογόνου ως βασικού παράγοντα ενεργειακού μετασχηματισμού, του σύγχρονου αστικού και βιομηχανικού περιβάλλοντος.
Ο έλεγχος της ποιότητας κατασκευής από εξειδικευμένο προσωπικό των βιομηχανικών εγκαταστάσεων και αστικών υποδομών, οι οποίες ενδέχεται να φιλοξενήσουν υδρογόνο, θεωρείται κομβικής σημασίας για την ασφάλεια των εργαζομένων και των καταναλωτών. Ο ειδικός «Έλεγχος Ποιότητας» εκτείνεται τόσο στην φάση της κατασκευής, όσο και στην φάση πλήρους ενεργειακής λειτουργείας των Υποδομών αερίου που φιλοξενούν Υδρογόνο.
Του κ. Μελέτιου Τζαφέρη, Διπλ. Μηχανολόγου Μηχανικού, Εκτελεστικού Γραμματέα του Ελληνικού Ινστιτούτου Συγκολλήσεων, τ. Γ.Γ. Βιομηχανίας Υπουργείου Ανάπτυξης, 2007 – 2009