Uusiutuvista energialähteistä, kuten aurinko, peräisin oleva vety voidaan tuottaa ilman päästöjä. Lucas Coch / AAP

Vedyn käyttö puhtaana polttoaineena on ajatus, jonka aika saattaa olla tulossa. Australialle vedyn tuotanto on houkuttelevaa: se voisi luoda uuden tuottoisan kotimaan teollisuuden ja auttaa maailmaa saavuttamaan hiilivapaan tulevaisuuden.

- kansallinen vetystrategia Viime kuussa julkaistu väittää, että Australian pitäisi olla eturintamassa globaalissa vetykilpailussa. Päätieteilijän Alan Finkelin johtamassa strategiassa noudatetaan teknologianeutraalia lähestymistapaa, koska se ei suosinut yhtä tapaa tehdä ”puhdasta” vetyä.

Mutta sillä on merkitystä, tuotetaanko vetyä uusiutuvasta sähköstä vai fossiilisista polttoaineista. Vaikka fossiilisten polttoaineiden reitti on tällä hetkellä halvempi, se saattaa päästää päästöihin huomattavia määriä hiilidioksidia.

Tohtori Finkel ja energiaministeri Angus Taylor vetystrategiaa käsittelevän kokouksen edessä. RICHARD WAINWRIGHT / AAP

Kaikki ”puhdas” vety eivät ole samoja

Vetyä voidaan tuottaa sähköllä elektrolyysin avulla, joka jakaa veden vetyksi ja happeksi. Uusiutuvaa sähköä käytettäessä se ei tuota hiilidioksidia, ja se tunnetaan vihreänä vedynä.

Vetyä voidaan tuottaa myös hiilestä tai kaasusta. Tämä prosessi vapauttaa hiilidioksidia. Suurin osa tällä hetkellä tuotetusta vedystä valmistetaan tällä tavalla.

Jotkut - mutta kriittisesti - eivät kaikki - tämän prosessin hiilidioksidia voidaan vangita ja varastoida maanalaisiin säiliöihin - prosessi, jota kutsutaan hiilen talteenotto ja varastointi (CCS).

Mutta CCS on teknisesti monimutkainen ja kallis. Tällä hetkellä vain kaksi fossiilisista polttoaineista vettä tuottavaa laitosta käyttää sitä: yksi Kanadassa, hiilidioksidilla sieppausnopeus 80%ja yksi Yhdysvalloissa pienemmällä retentioasteella.

Australiassa ainoa toimiva laajamittainen CCS-projekti on Chevron's Gorgon kaasu (ei vety) projekti Länsi-Australiassa. Merkittävän viiveen jälkeen ja kolmen vuoden kuluttua siitä, kun projekti alkoi toimittaa kaasua, hiilen talteenotto ja varastointi aloitettiin tänä vuonna.

Korkeita hiilidioksidin talteenottoasteita ei taata

Vetystrategiassa käytetään termiä ”puhdas vety” uusiutuvasta sähköstä ja hiilestä tai hiilidioksidista talteenotetusta kaasusta valmistetun vedyn osalta. Ja siinä oletetaan ”parhaan mahdollisen tapauksen” skenaario, jossa 90-95% hiilidioksidista otetaan fossiilisista polttoaineista.

Tällaiset hinnat ovat teknisesti mahdollisia, mutta niitä ei ole saavutettu tähän mennessä. Alempaa kaappausastetta ei tarkastella strategiassa.

90-95%: n talteenottoasteilla hiili- ja kaasupohjainen vety on paljon vähemmän hiili-intensiivistä kuin perinteiset fossiilisten polttoaineiden käytöt. Mutta 60%: n talteenottoaste tarkoittaa, että hiilestä peräisin olevan vedyn päästö-intensiteetti on samanlainen kuin luonnonkaasun polttamisen suoraan.

Polttoaineiden päästöintensiteetti CCS: n kanssa ja ilman. Vetynumerot ovat vain tuotantoa varten; päästöjen intensiteetti on korkeampi vietyyn vedyn osalta. Lähde: tekijöiden laskelmat, jotka perustuvat Kansainvälisen energiajärjestön ja Yhdysvaltain energiainformaatiohallinnon tietoihin

Kansallisessa strategiassa ei kuvata mekanismia, jolla varmistetaan parhaiden tapausten talteenottoaste. Vetytuotanto saattaa nousta huomattavasti nopeammin kuin päästöjen talteenottoon tarvittavat laitokset, jolloin suuret määrät kasvihuonekaasuja pääsee ilmakehään - kuten Gorgonin tapauksessa.

Toinen riski on, että hiilen talteenotolla ei voida saavuttaa parhaita tapauksia teknisistä tai kustannussyistä.

Kohti päästötöntä vientiä

Maat, mukaan lukien Japani, Etelä-Korea ja Saksa, tutkivat mahdollisuutta käyttää vetyä useilla tavoilla, mukaan lukien vuonna 2006 sähköntuotanto, kuljetus, lämmitys ja teollisuusprosessit.

Jotkut tulevat maahantuojat eivät ehkä välitä kuinka puhtaasti vetyämme tuotetaan, mutta toiset saattavat.

Havainnollistaaksemme, miksi hiilivapaalla viennillä on merkitystä, lasimme päästöt, jos Australia tuotti 12 miljoonaa tonnia vetyä vietäväksi vuodessa - mikä vastaa noin 30% nykyisestä nesteytetyn maakaasun viennistämme ja kansallisessa strategiassa vahvistettujen tuotantoarvioiden mukaisesti.

Se vaatisi noin 37 miljoonaa tonnia maakaasua tai 88 miljoonaa tonnia hiiltä. Jos 90% hiilidioksidista kaapattaisiin, kaasupäästöt olisivat yhteensä 1.9% Australian nykyisistä (2018) kasvihuonekaasupäästöistä tai 4.4% hiiltä käyttämällä.

Jos vain 60% hiilidioksidista olisi kaapattu, kaasun vedyn osuus olisi vastaavasti 7.8% ja 17.9% nykyisistä kansallisista päästöistä - mikä vaikeuttaa Australian nykyisten ja tulevien päästötavoitteiden saavuttamista.

Mihin sijoittaa

Tällä hetkellä vedyn tuottaminen fossiilisista polttoaineista on halvempaa kuin uusiutuvista lähteistä, jopa hiilen talteenotto ja varastointi.

Australialla on myös suuria ja valmiita ruskean hiilen varantoja Victoria's Latroben laaksossa, joita ei käytetä laskussa olevalla hiilivoimalla. Kiinnitetty hiili voitiin varastoida Bass-salmen alle. Ja kansakunnan runsaat kaasuvarannot voitaisiin muuttaa vedyksi nesteytetyn maakaasun viennin lisäksi tai osittain korvaamiseksi. Ei siis ole yllättävää, että kansallinen strategia jätti kaikki vaihtoehdot pöydälle.

Kaavio, joka esittää lukemattomia vetykäyttömahdollisuuksia. Kansallinen vetystrategia

Hiilidioksidin talteenottolaitosten perustaminen merkitsisi kuitenkin valtavia menoja laitteille, joiden elinikä on erittäin pitkä. Tämä on riskialtista, koska pääoma hukkaan menee, jos päästöintensiivisen vedyn markkinat romahtavat joko kansalaisten asenteiden tai maailmanlaajuisen pakotteen avulla siirtyä nollapäästöisiin energiajärjestelmiin.

Maailma on jo kaukana tahdista Tarvitaan päästöjen vähentämistavoitteiden saavuttamiseksi, ja lopulta niiden on oltava nollassa, jotta voidaan estää pahimmat ilmastomuutoksen vaikutukset.

Australian tulisi investoida tutkimukseen ja kehitykseen vihreän vedyn alentamiseksi. Tämä edellyttää elektrolyysikustannusten alentamista ja laajamittaisen uusiutuvan energian tuotannon lisäalennuksia. Se voi johtaa suuriin hyötyihin ilmastolle ja Australian tulevalle vientitaloudelle.

Tietoja kirjoittajista

Frank Jotzo, johtaja, ilmasto- ja energiapolitiikan keskus, Australian kansallinen yliopisto; Fiona J Beck, vanhempi tutkija, Australian kansallinen yliopistoja Thomas Longden, tutkija, Australian kansallinen yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.