Grejanje i kuvanje na vodonik bi domaćinstva koštalo ogromnih sredstava

Povezane objave

• Srednjoškolci, prijavite se za IT FEST 2023 – besplatnu onlajn Zimsku školu programiranja i dizajna 11/01
• Otvoren Festival nauke! 14/12
• Konkurs za volontere za festival “Filmski front” 05/10

Budući na vlada opšta zainteresovanost javnosti za vodonik, preduzeća koja se bave distribucijom prirodnog gasa pokušavaju da ubede sebe, opštine, političare i vlasnike domaćinstava da će jednostavno zameniti prirodni gas vodonikom, isključiti neke aparate, i sve će biti „ružičasto“.

Škotski SGN čak obećava da će što više domova u Fajfu konvertovati u cilju korišćenja vodonika.

Sve je to lepo u teoriji, ali tu postoji jedan realan problem. Konvertovanje jednog domaćinstva da koristi vodonik, vlasnika bi koštalo preko 100.000 evra dodatnih troškova tokom 15 godina životnog ciklusa aparata, pod uslovom da sve sam plaća, što će uostalom i biti slučaj.

Vodonik je mnogo skuplji od prirodnog gasa po gigadžulu (GJ). Trenutno gigadžul prirodnog gasa košta oko četiri dolara u nekim delovima Sjedinjenih država. U SAD se kao mera koristi „hiljadu kubnih stopa“, a gigadžul je ekvivalentan 947,82 kubnih stopa (26.840 litara = 26,8 „kubika“). Međutim, cena gasa varira, jer je on u Kaliforniji, primera radi, dosta skuplji nego u Kanadi, čak 14 dolara. Neka isporučen u te svrhe u SAD prosek bude 10 dolara po isporučenom gigadžulu.

Sivi vodonik se inače dobija iz prirodnog gasa, što podrazumeva ispuštanje osam do deset puta njegove količine CO₂ u atmoseru. Vodonik ne postoji u prirodnom stanju na našoj planeti. Mora se proizvesti. Ako se proizvodi od prirodnog gasa, svaka proizvedena tona vodonika u isto vreme proizvodi od 8 do 10 tona ugljen-dioksida. Ako se proizvodi od uglja, ta računica raste na 20-35 puta. Ako se pak proizvodi od vode uz pomoć obnovljive električne energije, rasipa se 50 odsto obnovljive energije u okviru proizvodnje i distribucije.

Veleprodajni trošak sivog vodonika u Kaliforniji trenutno iznosi dva dolara po kilogramu, ali dok vodonik dođe do pumpe, troškovi se uosmostručuju. Lazardsov LCOE za vodonik jasno stavlja do znanja da će veleprodajna cena plavog ili zelenog vodonika biti dvostruko ili trostruko veća od cene sivog.

Pod pretpostavkom da će cevovodi za vodonik u budućnosti biti jeftinij, možemo očekivati da će maloprodajni troškovi pasti na 10 dolara po kilogramu isporučenog proizvoda, čak i kada se veleprodajni trošak udvostruči zbog CCS-a (režim kvara) ili elektrolize, uzimajući u obzir sva eventualna variranja, od kojih je većina detaljno opisana u nastavku.

Energija po kilogramu vodonika iznosi oko 0,12 GJ, pa će troškovi gigadžula toplotne energije po maloprodajnim troškovima biti u rasponu od 83 dolara. To je oko osam puta skuplje po jedinici toplote u poređenju s prirodnim gasom. Uz mnogo truda, moglo bi se svesti na šest puta veću vrednost, ali veleprodajna cena vodonika raste bez obzira na to kako ga dekarbonizujemo, jer će svi u lancu snabdevanja morati da ostvare profit. Dakle, puta osam je prilično sigurna procena.

Po prosečnoj ceni od 10 američkih dolara po gigadžulu prirodnog gasa, grejanje domaćinstva na godinu dana, koštalo bi oko 880 dolara. Grejanje na vodonik, s druge strane, koštalo bi nešto više od 7.400 dolara godišnje, što je oko 6.500 dolara više! To je dovoljno da platite toplotnu pumpu u prvoj godini i dobijete povezani klima uređaj i platite sve troškove električne energije za grejanje i hlađenje.

Komunalne mreže za distribuciju gradskog gasa već postoje, a molekuli vodonika su mnogo manji, tako da on lakše pronalazi mesta kroz koja može da „pobegne“, a znamo da mreže za distribuciju prirodnog gasa neprestano „cure“. Prvi veliki problem je što će se vodonik propuštati u mnogo većoj meri. Značajni troškovi preuređenja uključuju mnogo veću stopu curenja nego što je to danas slučaj s metanom, čiji se gubici smatraju prihvatljivim u ekološkom smislu. Ispuštanje osam puta skupljeg vodonika u atmosferu će u potpunosti promeniti ekonomiju, i to veoma brzo.

Sledeći problem je što su pumpe u sistemima na prirodni gas od čvrstog čelika, a vodonik čini čelik krtim. Sve pumpe će morati biti zamenjene, čak i ako bi plastični cevovodi u distributivnim sistemima savremenih komunalnih preduzeća mogli da odgovaraju svrsi. Kapitalni troškovi će pasti na pleća obveznika, verovatno kao poseban namet, za deceniju ili dve, tako da je za očekivati da se troškovi uosmostruče.

Naredni problem je što je vodonik problematičniji za elektroniku nego što je to prirodni gas, pa se većina senzora u sistemu takođe mora zameniti, zajedno s tehničkim uputstvima.

Dalje, vodonik je mnogo ređi, potrebno je tri puta manje energije da ga gurne kroz cevi nego što je to slučaj s prirodnim gasom. To je otprilike približno osam puta cene po GJ, a ovde treba napomenuti da će komunalna preduzeća taj novac dobiti od krajnjih korisnika, ukoliko ova prilično besmislena ideja zaživi.

Tu problemima nije kraj, jer su se ljudi koji koriste prirodni gas prosto saživeli s rizicima za koje misle da su „normalni“, a tu se ubrajaju stvari poput potencijalne eksplozije gasa, curenja gasa, trovanja ugljen-monoksidom zbog nepotpunog sagorevanja, azotnih oksida koji izazivaju zagađenje vazduha u zatvorenim prostorijama, što dovodi do kardiovaskularnih problema i povećanja rizika od oboljevanja od kancera itd.

Jedina stvar koju vodonik eliminiše je rizik od trovanja ugljen-monoksidom. Svi ostali i dalje postoje. Uložen je ogroman trud po pitanju inženjeringa i građevinskog kodeksa, kako bi prirodni gas bio bezbedan za upotrebu u kućama i zgradama, a sve se to mora ponoviti da bi se prevenirale neizbežne greške s vodonikom.

Svako ko bude prihvatio vodonične uređaje u prvih nekoliko decenija, prihvata i veće ukupne rizike, a verovatno i veće troškove osiguranja.

Misli ste da je ovde kraj problemima? E, pa nije. Vodonični kotlovi za sada postoje samo u prototipnoj fazi. Nijedan se serijski ne proizvodi i ne prodaje. Nijedan od postojećih gasnih uređaja neće raditi na vodonik. Da podsetimo da ovaj gas nije nimalo nežan po čelik i elektroniku, a same karakteristike sagorevanja su različite. Da bi gasni šporet radio na vodonik, moralo bi da se izmene gotovo sve komponente u njemu. Da bi gasna peć radila na vodonik, takođe bi morala da se zameni njena kompletna unutrašnjost. Naravno, to podrazumeva i postojeće gasne vodove, što neminovno donosi ogromne troškove.

Dakle, govorimo o potpuno novim aparatima koji još uvek ne postoje, koji se ne prodaju u stotinama hiljada primeraka i koji nemaju lance snabdevanja. Sve to će više nego papreno koštati krajnje korisnike.

Ono što se nameće kao pametno rešenje je kupovina nove toplotne pumpe, uključujući instalaciju. Rešite se plinskog kotla i klima uređaja (ako ga imate). Ako posedujete šporet na plin, platite dodatno za indukcionu ploču i posuđe kompatibilno s njom. Svi ti kapitalni izdaci su i dalje polovina cene vodoničnih uređaja, a s njima rešavate grejanje, kuvanje i klimatizaciju.

Nema budućnosti za grejanje stanova na vodonik, a njegova ekonomija je kristalno jasna, pa se zaista morate zapitati ko pokušava da proda ovu apsurdnu ideju, i zašto. Kada gasna preduzeća poput škotskog SGN-a kažu da će gradić Fajf konvertovati za eksploataciju vodonika, previđaju brutalnu ekonomsku realnost. Namerno ili slučajno, procenite sami.