A hidrogén színtelen, szagtalan, nem mérgező gáz, mely nagy energiafelszabadulással járó reakcióban vízzé ég el. Egyben pedig a legígéretesebb és legzöldebb megoldás, ha energiatermelésről vagy -tárolásról van szó. Az e kapcsán a PTE-n végzett kutatásokról és azok a Megújuló Energiák Nemzeti Laboratóriumban (MENL) betöltött szerepéről kérdeztük dr. Felinger Attila tudományos rektorhelyettest.
A konzorcium vezetésén túl mi a PTE „részesedése” a MENL-ből?
A Pécsi Tudományegyetem a hidrogéntechnológiákkal kapcsolatos tématerületében nyújtott be egy Nemzeti Laboratórium pályázatot, a Szegedi Tudományegyetem pedig a szén-dioxid-újrahasznosítással kapcsolatban pályázott. A döntés az lett, hogy a két pályázatot összevonták, így jött létre a Megújuló Energiák Nemzeti Laboratórium, mely mind a hidrogénnel, mind a szén-dioxiddal kapcsolatos kutatásokra alapoz. A konzorciumnak tíz tagja van, a PTE a vezetője. Összesen 6,3 milliárd forintos támogatást nyertünk el, ebből nagyjából 660 millió forint jut kifejezetten a Pécsi Tudományegyetem kutatásaira. A PTE részéről a MENL-ben három kar érintett.
A Természettudományi Karon folyó kutatások a hidrogén elektrokémiai előállításával foglalkoznak. A Műszaki és Informatikai Karon már létrejött egy tüzelőanyag-cella és hidrogéntechnológia szakmérnöki képzés, illetve további kutatásokat is folytatnak a tüzelőanyag-cellák tekintetében. A Közgazdaságtudományi Karon pedig a hidrogéntechnológiákkal kapcsolatos feladatok gazdasági vonatkozásával, a körkörös gazdasággal kapcsolatos problémákat kutatják a kollégák.
Miért lehet éppen a hidrogén a jövő energiaforrása?
Mert zöld, vagyis
nincs szén-dioxid kibocsátása.
Ennek kapcsán számos nagy lehetőséget hordoz magában, például mint energiatároló vagy -továbbító eszköz. A villamos energiára nem egyenletes az igény, emiatt amikor egy erőműben előállítják a villamos energiát, továbbítják oda, ahol szükség van rá, vagy felhasználásig tárolják. A nagyfeszültségű továbbítása távoli - többszáz kilométerre lévő - célpontokra a jelenlegi rendszerben nagy energiaveszteséggel történik, rossz a hatékonysága. Van arra lehetőség, hogy a villamos energiát átmenetileg hidrogénné alakítsuk át, eltároljuk, vagy ha kell, akkor elszállítsuk egy távoli pontra, és ott állítsunk elő ebből a hidrogénből újra villamos energiát. Ez a ma elterjedtnél jóval gazdaságosabb eljárás lehet.
Azt is látjuk, hogy a benzin- és dízel üzemű autókat elektromos járművekkel váltjuk ki. Ezeknél az akkumulátor töltése időigényes lehet. A jövő egyik lehetősége az, hogy hidrogénnel működjenek a gépjárművek - ez egyébként már egy létező technológia. A hidrogén meghajtású autók szén-dioxidot nem bocsátanak ki, hanem
a hidrogénből és az oxigénből víz keletkezik a végén.
A hidrogén akár a földgázt is ki tudná váltani?
A háztartásoktól kezdve az iparig minden rendszerünk földgáz alapokra van berendezkedve. Vannak arra próbálkozások, hogy a földgázba, amely különböző vezetékekkel, ipari egységekhez, vagy a háztartásokhoz eljut, keverjünk hidrogént, így annak egy részét ki tudjuk váltani. A mai vezetékek nem alkalmasak arra, hogy tiszta hidrogént továbbítsunk általuk, illetve a mai gázkazánok sem alkalmasak arra, hogy hidrogént égessünk bennük. Teljesen új vezetékhálózatra, gépekre lenne szükség, így egyelőre mindössze 15-20 százaléknyi hidrogént lehet keverni a földgázba. De valószínűleg a földgázt nem fogjuk tudni teljesen kiküszöbölni.
Azt olvastam, hogy a hidrogén nagy tömegben való előállítása kihívás. Miért?
A hidrogént alapvetően vízből állítjuk elő, és a víznek a bontása, hidrogénre és oxigénre energiaigényes folyamat. Ez egyrészt akkor lesz gazdaságos, ha katalizátorokat is használunk. Másrészt pedig, minden technológiánál azt látjuk, hogy akkor olcsó, ha nagymértékben el tud terjedni, mindenki azt akarja használni - a fajlagos költségeket csökkenteni így lehet majd.
Mi lehet a hidrogéntechnológiák alkalmazásának gazdasági jelentősége?
Amint ezek a technológiák a mindennapi gyakorlatba átkerülnek, és nem benzines vagy elektromos, hanem hidrogénmeghajtású autókkal oldjuk meg a közlekedést (és itt nemcsak a személy-, hanem a közösségi, közszolgáltatási és áruforgalmazási közlekedésre is gondolok), a szén-dioxid kibocsátás jelentős mértékben csökken.
Komoly jelentősége lesz mind az ipari, mind a természeti környezetünkre.
Ehhez viszont arra van szükség, hogy a hidrogén nagy tömegű előállítása jóval olcsóbb legyen, mint a mai technológiák révén előállított energiahordozóké.
Mekkora időszakot ölelhet fel egy ilyen típusú áttérés? Ha csak az elektromos és az önvezető autók elterjedésére gondolok, akkor ez laikusként meglehetősen lassúnak tűnik…
Lassú folyamat ez, és a hidrogén tekintetében csak az elején vagyunk még. De ha már az elektromos autókat említette: nagyon sokáig azért idegenkedtek az emberek ezektől a járművektől, mert ritka a töltőhálózat. Ha valaki egy 500 kilométeres távot szeretne megtenni – mondjuk, el akar jutni Budapestre, és még aznap haza akar jutni Pécsre - egy feltöltéssel egy elektromos autóval ezt nem tudja megtenni. A közlekedő nyilván akkor érzi magát biztonságban, ha mondjuk minden jelenlegi benzinkútnál a rendelkezésére állna a lehetőség arra, hogy a járműve akkumulátorát gyorsan fel tudja tölteni.
Magyarországon jelenleg nincs hidrogén töltőállomás, ami néhány perces tankolást lehetővé tenne. Nyilván az egésznek el kell terjednie, töltőállomás-hálózatokat kell majd létrehozni. Ez akár több évtizedet is jelenthet, pontosan nem lehet tudni.
Kaliforniában viszonylag elterjedt az ilyen töltőkút-hálózat, Magyarországon, pedig egyetlenegy érhető el, Budapesten, az ahhoz legközelebbi tankolási lehetőség Bécsben van.
De minden új technológia ilyen lassan és fokozatosan indult, az elektromos autóké is.
Az, hogy egy ilyen nemzeti labornak a keretein belül kezd működni, mennyire katalizálja a kutatásokat?
Ennek a Nemzeti Laboratóriumnak az a sajátossága, hogy mind a tíz konzorciumi tag más területet kutatott eddig és kutat jelenleg a hidrogéntechnológiával vagy a szén-dioxiddal kapcsolatban. A MENL-nek van egy programirányító testülete, ami negyedévente ülésezik, illetve havonta tartunk egyeztetést az előrehaladásról. Szoros kapcsolatban vagyunk az ipari partnereinkkel. Kiemelném még az ún. kooperatív doktori programot, mely révén az egyetem és valamilyen innovációt végző cég közös kutatásában vehetnek részt a PhD-hallgatók - ez a MENL kapcsán is hasznos a doktoranduszaink számára. A tíz konzorciumi tag és az ipari partnerek együttműködése garancia arra, hogy a MENL szép és hasznos eredményeket fog hozni az elkövetkezendő három évben.
