Teknővel hordani a napfényt a sötét házba, ahogy a magyar mesevilág egyik alakja próbálta - ez nem igazán működőképes elgondolás. Ellenben a nap (és a szél) erejét a föld alá vinni és ott elraktározni azokra az időkre, amikor sötét vagy hideg lesz - ez nagyon is az. Sőt, Ausztriában mindez már jóval több is elgondolásnál: működő gyakorlat.

A föld alatti hidrogéntárolás magyarországi megvalósításán Kardoskút térségében a hazai MVM Csoport tagja, a Magyar Földgáztároló Zrt. is dolgozik. A projekt előkészítése során már beüzemelt rendszereket is meglátogatnak; az ő meghívásukra mi is egy ilyen szakmai túrán nézhettük meg Ausztriában, milyen egy föld alatti napfénytározó. Mutatjuk is rögtön, egy kis elméleti bevezető után.

Honnan jön a hidrogén és mi lesz a szerepe a közeljövő energetikájában?

A hidrogén a mi térségünkben kétféle eljárással állítható elő nagy mennyiségben energiahordozóként: egy nagyon zöld és egy kevésbé zöld, sőt; kifejezetten kéknek nevezett módon. A nagyon zöld a kémiaórákról mindenki számára ismert elektrolízis, amikor vizet bontunk elektromos energiával hidrogénre és oxigénre. Ez az a módszer, ami lehetővé teszi, hogy tiszta működésű, de időben változó teljesítményű nap- és szélerőművek által termelt energiával hidrogént állítsunk elő és így a zöld elektromos energiát kvázi eltegyük akár télire, mint a befőttet.

Ennél kevésbé zöld, viszont a CO2-emisszió csökkentése szempontjából szintén nagyon izgalmas lehetőség a földgáz vízgőz hozzáadásával történő átalakítása. Ebben a reakcióban a  metánból (CH4) és a vízből (H2O) elemi hidrogén, oxigén és szilárd halmazállapotú szén keletkezik. Első hallásra butaságnak tűnhet az energiatermelésre már eleve teljesen alkalmas földgáz energiát igénylő továbbalakítgatása, pedig ez az a módszer, ami lehetővé teszi a föld alól "ingyen" érkező gáz vagy a mezőgazdaságban, hulladékkezelésben keletkező biogáz hasznosítását úgy, hogy közben ne kelljen a klímaegyensúlyt megbontó szén-dioxid-kibocsátással terhelnünk a légkört! A földgáz-gőzreformálással keletkező hidrogént nevezi a szaknyelv kék hidrogénnek.

Akármilyen színű is előállítás szerint képletesen a hidrogén, a valóságban végül már ugyanarról a színtelen, szagtalan, a levegőnél jóval könnyebb gázról beszélünk, amit a földgázra épülőkkel nagyjából megegyező technológiákkal remekül lehet tárolni, szállítani és energiatermelés céljából felhasználni. A hidrogén egy bizonyos arányig minden extra beruházás nélkül bekeverhető a földgáz mellé a lakossági vagy ipari gázvezetékekbe, elégethető kazánokban, gáztűzhelyeken. De építhető rá specifikus energetikai rendszer is, amelyben ugyanúgy nagy távolságokra lehet szállítani, mint a földgázt, elégetés helyett pedig nagyobb hatékonysággal úgynevezett üzemanyagcellákban lehet elektromos energia termelésére használni, akár járművekben, akár erőművekben.

Az osztrák hidrogéntároló mintaprojekt

A hidrogénalapú energetika legcsodálatosabb tulajdonsága, hogy mennyire pontosan, hézagmentesen illeszkedik a múlt és a jelen energiahálózatához, leginkább a földgáz-rendszerekhez. És mivel a RAG Austria a legnagyobb osztrák földgáztárolással foglalkozó cég, nem meglepő, hogy ők járnak legelőrébb a földgázt elvben részben vagy akár egészében kiváltani képes hidrogén eltárolásának dolgában is.

A vállalat a felső-ausztriai Berg im Attergau városka melletti mezőgazdasági területen, két éves kivitelezés követően tavaly áprilisban üzemelte be az ország első komolyabb, már gazdaságilag értelmezhető, de azért még mindig csak mintaprojekt nagyságrendű hidrogénelőállító- és tároló üzemét. Az "Underground Sun Storage" (Földalatti Naptározó) fantázianevű telephelyen a tárolási folyamat első lépcsőjében egy 2 megawatt teljesítményű elektrolizáló bontja a lakosági vízhálózatból érkező, de klórozatlan vizet. Az ehhez használt elektromos áram elszámolás tekintetében az osztrák naperőművek termeléséből származik, a napsütéses hónapokban évi 4,2 GWh energia "alakul át" hidrogénné. Ez nem kevés, de egy ország energiaigényéhez képes nem is sok: a mi paksi erőművünk valamivel több mint két napi teljesítményének felel meg. A vízbontás hatásfoka 72%-os, ami nyilván komoly veszteség ahhoz képest, mintha azonnal felhasználnánk a zöldáramot, de hát a projekt lényege épp az, hogy amit nem használunk fel, annak egy részét eltegyük, eltehessük későbbre.

A hidrogén az elektrolizálóból elősűrítés után 30 bar nyomáson áramlik át a nagy teljesítményű dugattyús kompresszorba, amely a mintegy egy kilométer mély, 1,3x0,75 km felszíni vetületű föld alatti tározóba préseli, akár 100 bar körüli nyomásig. Ezt a tározót nem egy nagy tartálynak vagy barlangnak kell elképzelni. A hidrogén annak a homokkő kőzetrétegnek a pórusait tölti ki, amely egy korábban már kitermelt földgázmezőként eredetileg metánt tartalmazott.

Az eltárolt gáz a nyomó kúton keresztül bármikor visszanyerhető, majd tisztítás és szárítás után tartályokba sűríthető, külön hidrogénvezeték-hálózatba juttatható, vagy addig is, amíg ez megépül Ausztriában, a földgázhálózatba juttatva a metánhoz keverhető.

Az osztrák energiatárolót élőben látva, az irodaépület tetejéről szemlélve leginkább hitetlenkedést éreztem. Ez a pár száz négyzetméteres, földszintes kis telep lenne az egyik legreménytelibb dolog a jövő energetikájában? Pár konténer, néhány cső, pár tonnányi fémszerkezet, szántók, legelők, tehenek, erdők között? Ilyen csendesen megy ez az egész, egy falu mellett, senkit sem zavarva?

Igen, igen és igen, és hát pont ez a lényeg. Na de ha ez az egész megvan és működik, minek égetünk még földgázt meg olajat egyáltalán?

A legnagyobb gond a hidrogénnel: iszonyú drága a földből szinte ingyen érkező, csupán az emberi civilizáció jövőjébe kerülő szénhidrogénekhez képest.

Amíg a politika nem veszi annyira komolyan a CO2-emisszió tiltását, hogy komolyan elkezdje megfizettetni a civilizációnk fenntartására alkalmas klíma teljes tönkretételének árát a fosszilis energiahordozók kitermelőivel és felhasználóival, addig sajnos a hidrogén-energetika gazdaságilag teljesen versenyképtelen az olajjal, szénnel, földgázzal szemben. Ugyanakkor viszont egyáltalán nem drága más hosszú távú energiatárolási lehetőségekhez képes. Sőt: a mi térségünkben nem is nagyon látszik létezni olyan alternatív technológia, amivel nemzetgazdasági méretekben, éves időtávon meg lehetne oldani a napenergia eltárolását télire.

(Pontosabban egy, már működő alternatíva még van: a szivattyús, gravitációs energiatárolás, amikor az energiabőség idején vizet szivattyúzunk fel magasra, hogy energiaínségben ismét leengedve, a szivattyút turbinaként használva "vegyük ki" az eltárolt energiát a rendszerből. Egy ilyen rendszer is alakul Magyarországon, ezért a tanulmányi kirándulásunkon egy már működő ilyen létesítményt is megnéztünk Ausztriában. Cikk hamarosan!)

Ausztria 2040-re tervezi elérni a CO2-semlegességet. Az elektromos árammá alakítható nap-, szél- és vízenergiában egyaránt gazdag országban ez reális célkitűzés, de csak akkor, ha az időszakosan érkező megújuló energiát sikerül eltárolni a sötét, szélcsendes, száraz időszakokra. A technológia ehhez, mint láttuk, már létezik, a kérdés csak az, mikor dönt úgy a politika, hogy ideje befejezni az egyébként értelmesebb dolgokra is használható fosszilis energiahordozók káros, konkrétan az emberi civilizáció fennmaradását veszélyeztető elégetését.