Hidrojenin Geleceği Sıfır Emisyonlu Üretim ve Rekabetçi Enerji, Hidrojen, çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılan çok yönlü bir gazdır. Günümüzde hidrojenin çoğu doğal gaz ve kömür gibi fosil yakıtlardan üretilmektedir. Ancak çevre dostu bir enerji sistemi içinde hidrojen, enerji depolama ve güç dağıtım ağlarını dengeleme aracı olarak önemli bir rol oynayabilir. Bu bağlamda, fazla rüzgar ve güneş enerjisi, su elektrolizi yoluyla hidrojene dönüştürülerek depolanabilir ve ihtiyaç duyulduğunda geri kazanılabilir. Bu süreç, enerjiden gaza dönüşüm olarak bilinir ve hidrojen daha sonra yakıt hücrelerinde güç ve ısı üretmek, doğal gaz boru hattına karıştırmak veya sentez gazına dönüştürmek gibi çeşitli yollarla kullanılabilir.
Enerjiden gaza teknolojisi her zaman rekabetçi olmayan bir teknoloji olarak görülmüştür. Ancak, TUM Yönetim Muhasebesi Başkanı Gunther Glenk ve Mannheim Üniversitesi ile Stanford Üniversitesi’nden Prof. Stefan Reichelstein, sıfır emisyonlu ve karlı hidrojen üretiminin fizibilitesini gösteren bir analiz tamamlamışlardır. Nature Energy dergisinde yayınlanan bu araştırma, Almanya ve Teksas’taki mevcut pazar koşullarında bir faktörün önemli olduğunu ortaya koymaktadır: Konsept, hem şebekeye güç beslemek hem de hidrojen üretmek için kullanılabilecek tesisler gerektirmektedir. Bu kombine sistemler, rüzgar enerjisi üretimi ve enerji piyasalarındaki fiyat dalgalanmalarına en iyi şekilde yanıt verebilmelidir. Bu sayede operatörler, enerjiyi satma veya dönüştürme kararını esnek bir şekilde verebilirler.
Araştırmaya göre, Almanya ve Teksas’ta belirli üretim seviyelerine kadar bu tür tesisler, fosil yakıt kullanan tesislerle rekabet edebilecek maliyetlerde hidrojen üretebilmektedir. Ancak Almanya’da, elektrik enerjisinin şebekeye verilmesi yerine hükümet tarafından verilen fiyatın ödenmesi gerekecektir. Reichelstein, bu tesislerin orta ve küçük ölçekli üretim için zaten kârlı olacağını belirtmektedir. Bu ölçeklerde üretim, metal ve elektronik endüstrileri veya bir fabrika sahasındaki forklift filosuna güç sağlamak gibi uygulamalar için uygundur. Ekonomistler, rüzgar enerjisi ve elektrolit maliyetlerinin düşüş eğiliminin devam etmesi durumunda, sürecin 2030 yılına kadar büyük ölçekli üretimde (örneğin rafineriler ve amonyak üretimi) rekabetçi olacağını öngörmektedir. Ayrıca, kamyonlar ve gemiler için yakıt hücrelerinin kullanılması da olasıdır.
Ekonomistlerin modeli, sanayi ve enerji politikası için bir planlama aracı sunmaktadır. Karbon emisyon ücretleri gibi birçok faktörü hesaba katarak, iki alt sistemin optimal boyutlandırmasını hesaplayabilir. Bu model, diğer ülke ve bölgeler için de geçerlidir. Glenk, enerjiden gaza geçişin çeşitli sektörlerdeki şirketler için yeni iş modelleri sunduğunu ve enerji tesislerinin endüstri için hidrojen tedarikçileri haline gelebileceğini ifade etmektedir. Üreticiler ise kendi birleşik tesisleriyle merkezi olmayan enerji üretimi işine katılabilirler. Bu şekilde, enerji üretimi, taşımacılığı ve tüketimini en iyi şekilde birleştiren iklim dostu ve akıllı bir altyapı geliştirilebilir.
