Πρωτοποριακό πεδίο δοκιμών για το υδρογόνο σε μονάδα φυσικού αερίου της Αυστρίας

Το ελαφρύτερο και πιο άφθονο στοιχείο του σύμπαντος αποδεικνύεται δύσκολο στον χειρισμό σαν καύσιμο.

Το υδρογόνο έχει την τάση να περνάει μέσα από τις βαλβίδες και τους αγωγούς στις υποδομές που είναι σχεδιασμένες να χειρίζονται μεγαλύτερα μόρια μεθανίου στο φυσικό αέριο, δηλώνει σχετικά ο Ρόμπερτ Κούμπεκ, καθώς διασχίζει ένα λαβύρινθο αγωγών στη μονάδα ηλεκτροπαραγωγής που διαχειρίζεται έξω από το Γκρατς, τη δεύτερη μεγαλύτερη πόλη της Αυστρίας. Αυτό σημαίνει ότι εταιρείες όπως η Verbund χρειάζεται να κάνουν δοκιμές ασφαλείας προκειμένου να έχουν εξοπλισμό έτοιμο προς χρήση στα τέλη αυτής της δεκαετίας.

"Είναι ένα πονηρό αέριο και η φλόγα του καίει διαφορετικά", τόνισε ο Κούμπεκ κατά τη διάρκεια μιας ξενάγησης στη μονάδα του Μελάχ. "Όμως, κάνουμε πράξη τη μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα προς τις ΑΠΕ, άρα πρέπει να καθορίσουμε αν είναι κατάλληλο για αυξημένη κλίμακα".

Οι μηχανικοί που τον βοηθούν να το πράξει αυτό 200χμ νοτίως της Βιέννης είναι βασικό γρανάζι σε μια ολοένα και αυξανόμενη ομάδα εργαστηρίων και εταιρειών που διοχετεύουν πόρους στο να καταστήσουν το υδρογόνο βιώσιμο. Η Ε.Ε. εξετάζει να ρίξει δις. ευρώ σε κίνητρα ενίσχυσης της παραγωγής. Η Γερμανία ενέκρινε μια εθνική στρατηγική ύψους 9 δις. ευρώ που επικεντρώνεται στην παραγωγή υδρογόνου με ηλιακή και αιολική ενέργεια.

"Πρέπει να βρούμε μια λύση για την απανθρακοποίηση της οικονομίας και εκεί έρχεται το υδρογόνο", δήλωσε η υπουργός κλίματος της Αυστρίας, Λεονόρ Γκεβέσλερ, σε συνέντευξή της στο Bloomberg. "Είναι μέρος μιας βιομηχανικής στρατηγικής".

Η Αυστρία έχει δεσμευτεί να λαμβάνει όλη της την ηλεκτρική ενέργεια από ΑΠΕ ως το 2030 δίνοντας τέλος στην παραγωγή με αέριο στα επόμενα δέκα χρόνια. Το πετρέλαιο, που ακόμα χρησιμοποιείται για τη θέρμανση εκατοντάδων χιλιάδων κατοικιών, θα εξαλειφθεί ως το 2035. Συνολικά, η χώρα των 9 εκατ. κατοίκων επιθυμεί να φτάσει στην κλιματική ουδετερότητα μια δεκαετία πριν το στόχο του 2050 που έχει θέσει η Ε.Ε.

Προκειμένου να πετύχει αυτούς τους στόχους, η κρατικά ελεγχόμενη Verbund προσλαμβάνει ερευνητές από όλη την Ευρώπη προκειμένου να εργαστούν στη μονάδα του Μελάχ, παρέχοντας στις εταιρείες ένα πεδίο δοκιμών όπου μπορούν να παρακολουθήσουν τις νέες τεχνολογίες υδρογόνου κάτω από πραγματικές συνθήκες.

"Προκειμένου να λειτουργήσει η οικονομία του υδρογόνου, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε την υφιστάμενη βάση υποδομών", δήλωσε ο Κάρλος Λανγκ, διευθύνων σύμβουλος της Innio, μιας αυστριακής θυγατρικής της General Electric, που δοκιμάζει κινητήρες για υδρογόνο και βρίσκεται σε επαφές για να συμμετέχει στο σχέδιο της Verbund. "Η ευθύνη μας είναι να δείξουμε στον κόσμο τι είναι εφικτό και να βεβαιώσουμε ότι είμαστε έτοιμοι μόλις το υδρογόνο φτάσει στις οικονομίες κλίμακας".

Η Innio ήδη παράγει ηλεκτρισμό με υδρογόνο στην Αργεντινή, τη Γερμανία και την Ιαπωνία. Δοκιμάζει μονάδα 2,5 μεγαβάτ στο Large Engine Competence Center, ένα εργαστήριο κοντά στο Μελάχ, που λειτουργεί από κοινού με το πολυτεχνείο της περιοχής.

"Χρειαζόμαστε μεγάλες προκλήσεις και δεν μπορούμε να κάνουμε εκπτώσεις", δήλωσε η Νικόλ Βερμούθ, μηχανικός που εργάστηκε στη General Motors στο Μίσιγκαν προτού λάβει μέρος στο εργαστήριο.

Η Βερμούθ και οι συνεργάτες της χρησιμοποιούν τον κινητήρα της Innio για να εφεύρουν ένα νέο κύκλο υδρογόνου για βαριά χρήση σε πλοία και αμαξοστοιχίες. Αντί να προσπαθούν να δεσμεύουν και να αποθηκεύουν το υδρογόνο άμεσα, χρησιμοποιούν την ευρείας χρήσης μεθανόλη ως μέσο για τη μεταφορά του.

Ένας μυστικός αντιδραστήρας καταλυτικής μεμβράνης αναπτύχθηκε στο ινστιτούτο Φράουνχόφερ της Γερμανίας ο οποίος διαχωρίζει και κατευθύνει τα μόρια του υδρογόνου στον κινητήρα ενώ αποθηκεύει υγρό διοξείδιο του άνθρακα σε δεξαμενές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν αργότερα για παραγωγή μεθανόλης μέσω ΑΠΕ. Το έργο στο οποίο συμμετέχει και  η Lloyd's Register Group εισέρχεται στην τελευταία φάση δοκιμών φέτος και σχεδιάζεται να εγκαταστήσει τον πρώτο κινητήρα υδρογόνου σε ένα σουηδικό φέρι μποτ στη συνέχεια.

Η κατασκευή ενός εργαστηρίου δοκιμών τεχνολογιών υδρογόνου μπορεί να στοιχίσει πάνω από 7 εκατ. ευρώ σύμφωνα με τον Αντρέας Γουίμερ, διευθύνοντα σύμβουλο του Large Engine Competency Center. Βοηθά εταιρείες όπως η Innio να βελτιστοποιήσουν τη θερμική απόδοση των κινητήρων τους μέσω της εγκατάστασης εκατοντάδων αισθητήρων που παρακολουθούν και καταγράφουν την καύση του υδρογόνου.

"Το υδρογόνο αναφλέγεται πολύ εύκολα και ο λόγος ανάφλεξης είναι ευρύτερος από ότι σε άλλα καύσιμα", τόνισε αναφερόμενος στη σχετικά μικρή ποσότητα ενέργειας που χρειάζεται για να καεί το καύσιμο. Ο Γουίμερ αναφέρθηκε στην έκρηξη του διαστημικού λεωφορείου Τσάλεντζερ το 1986 ως παράδειγμα του τι μπορεί να συμβεί όταν διαρρέει το υδρογόνο.

Αυτό αποτελεί βασικό ζήτημα για τον Κούμπεκ στη μονάδα Μελάχ της Verbund. Ήδη τροφοδοτεί με φειδώ το εν λόγω στοιχείο στους αγωγούς φυσικού αερίου, αλλά η Siemens εγγυάται την απόδοση των γεννητριών με ένα μέγιστο ποσοστό υδρογόνου 3%  στο μείγμα, όπως δήλωσε.

Η γερμανική Sunfire έχει εγκαταστήσει μια σπονδυλωτή μονάδα ηλεκτρόλυσης υψηλής θερμοκρασίας στις παρυφές του τελευταίου σταθμού άνθρακα της Αυστρίας, η οποία βοηθά την ομάδα του Κούμπεκ να κάνει δοκιμές.

"Μας έκανε μεγάλη εντύπωση όταν η εποχή του άνθρακα έφτασε στο τέλος της στις 31 Μαρτίου στις 10:19μ.μ.", ανέφερε ο Κούμπεκ, καθώς θυμόταν τον ακριβή χρόνο που ο σταθμός έκλεισε. "Όμως, δεν μπορούμε να είμαστε συναισθηματικοί. Ήταν καλό για όσο διήρκησε, αλλά πρέπει να πάμε μπροστά".

(του Τζόναθαν Τιρόν, Bloomberg)