Biorąc pod uwagę wszystkie ostatnie doniesienia medialne i szum wokół wykorzystania wodoru jako jednego z głównych narzędzi dekarbonizacyjnych, przypadkowy czytelnik mógłby pomyśleć, że ekologiczny H2 jest już powszechnie dostępny i do tego w przystępnej cenie. Prawda jest jednak taka, że dziś prawie nie istnieje.

Świat nie może sobie pozwolić na czekanie, licząc na wsparcie rządowe, aby obniżyć koszty produkcji zielonego wodoru – ale jest inny sposób – mówi Carina Krastel z Europejskiego Centrum Akceleratora Zielonego Wodoru.

Według ostatniego Global Hydrogen Review Międzynarodowej Agencji Energetycznej - 90 milionów ton wodoru wyprodukowanego w 2020 roku, tylko około 0,03 proc. pochodzi z procesu elektrolizy – który wykorzystuje energię elektryczną do rozdzielenia cząsteczek wody na wodór i tlen. IEA nie była w stanie powiedzieć ile z tego wodoru elektrolitycznego – pochodzącego z 300MW elektrolizerów zainstalowanych na całym świecie – było zasilane energią odnawialną, a zatem "zieloną".

W globalnym przygotowaniu są setki gigawatów projektów związanych z ekologicznym wodorem, ale w obecnej chwili tylko niewielka garstka pilotażowych obiektów na skalę osiągnęła z sukcesem zamknięcie finansowe.

Jest ku temu dobry powód. Zielony wodór jest droższy w produkcji niż szary H2 wytwarzany z paliw kopalnych, który stanowi zdecydowaną większość globalnej podaży. Innymi słowy, dzisiejsi użytkownicy wodoru – głównie producenci amoniaku i chemikaliów oraz rafinerie – zwiększyli by swoje koszty, przechodząc na to ekologiczne rozwiązanie. Inne potencjalne zastosowania, takie jak paliwo dla transportu, ogrzewania lub przemysłu ciężkiego, są droższe niż istniejące alternatywy w tym pojazdy elektryczne i pompy ciepła.

Nie ma czasu na luksus czekania

Panuje powszechna zgoda co do tego, że w perspektywie krótko- i średnioterminowej produkcja ekologicznego wodoru będzie wymagała subsydiów rządowych, a ekonomia skali doprowadzi w końcu do spadku kosztów – w podobny sposób, jak to miało miejsce w przypadku energii wiatrowej i słonecznej.

Carina Krastel z European Green Hydrogen Acceleration Center (EGHAC) mówiła w wywiadzie dla  Recharge, że wsparcie rządowe pomoże zwiększyć skalę produkcji odnawialnego H2 i obniżyć koszty, "ale będzie się to działo powoli, ponieważ mamy ograniczone zasoby, jeśli chodzi o dotacje". Zwraca ona uwagę, że energia słoneczna potrzebowała około 20 lat, aby przejść od początkowych dotacji rządowych (w Niemczech w 2000 roku) do najtańszej formy produkcji energii elektrycznej w wielu częściach świata.

To jest problem, nie mamy 20 lat. Mamy dziesięć lat. EGHAC – część EIT InnoEnergy, organizacji UE zajmującej się innowacjami w zakresie czystej energii – została utworzona w listopadzie 2020 roku, aby zapewnić wsparcie i inwestycje firmom, które pomogą stworzyć komercyjnie opłacalny przemysł zielonego wodoru w Europie.

–  To, w co wierzymy, to fakt, że nie powinniśmy budować gospodarki opartej na subsydiowanym myśleniu – powinniśmy stworzyć siłę przyciągania rynku – mówi Krastel.

Zielony poziom rentowności

Jednym z głównych powodów, dla których projekty dotyczące ekologicznego wodoru nie zostały jeszcze zamknięte finansowo, jest fakt, że deweloperzy i finansiści muszą mieć pewność, że produkowany stosunkowo drogi H2 będzie sprzedawany po wystarczająco wysokiej cenie, aby projekty były rentowne. Wymaga to podpisania umów na odbiór z użytkownikami skłonnymi zapłacić wyższą cenę za ekologiczny wodór.

Krastel uważa, że jest wiele firm dbających o klimat, które byłyby skłonne zapłacić taką cenę – w tym producenci żywności.

– Nikt nie przeprowadził takiego badania, aby zebrać razem łańcuch wartości, ponieważ jest to zbyt skomplikowane – wyjaśnia Krastel.

Głównym celem EGHAC było znalezienie chętnych użytkowników końcowych, skojarzenie ich z podmiotami opracowującymi projekty i innymi uczestnikami łańcucha wartości (np. producentami nawozów amoniakalnych) oraz zachęcenie ich do utworzenia komercyjnych spółek joint venture zajmujących się zarówno produkcją, jak i wykorzystaniem ekologicznego wodoru – przy inwestycjach samego EGHAC.

Dzięki temu całość wyprodukowanego H2 będzie kupowana przez gwarantowanego odbiorcę, co eliminuje większość ryzyka związanego z projektem i czyni je znacznie bardziej atrakcyjnymi inwestycjami dla banków lub innych podmiotów finansujących.

– Udało się nam tego dokonać w przemyśle stalowym w ramach projektu H2 Green Steel – zauważa Krastel.

Do pozyskiwania żelaza z rudy żelaza producenci stali od dawna używają koksu, który zapewnia wymaganą wysoką temperaturę i jest jednocześnie czynnikiem usuwającym tlen z rudy. Obecnie jedyną realną ekologiczną alternatywą dla koksu jest wodór, który może być wykorzystywany w procesie zwanym redukcją bezpośrednią lub DRI (direct reduced iron).

H2 Green Steel (H2GS) to spółka utworzona w 2020 roku, której celem jest produkcja stali z wykorzystaniem ekologicznego wodoru w północnej Szwecji już od 2024 roku, a do 2030 roku – osiągnięcie zdolności produkcyjnej na poziomie pięciu milionów ton rocznie.

Wszyscy chcą zielonej energii i wodoru, ale kto za to zapłaci?

H2GS pozyskał 105 mln euro finansowania z serii A od "szerokiego grona partnerów strategicznych, klientów i inwestorów finansowych", w tym giganta Mercedes-Benz i producenta ciężarówek Scania.

Krastel wyjaśnia, że jedna tona zielonej stali otrzymywanej z DRI – czyli mniej więcej tyle, ile zużywa się w samochodzie – będzie kosztować około 100 euro więcej niż stal otrzymywana z koksu, co w przypadku pojazdu wartego 30 tys. euro jest bez znaczenia.

– Taką logiką staramy się kierować w odniesieniu do wszystkich łańcuchów wartości, którym się przyglądamy, takich jak nawozy czy metanol [uzyskiwany z zielonego wodoru] – mówi Krastel.

– Jaka jest więc premia za produkt końcowy, którą płacisz i kto może być tym, który przekaże ją klientom końcowym? – tutaj wskazuje ona na giganta Maersk, który planuje budowę 12 kontenerowców napędzanych metanolem.

– Maersk wie, że może przenieść dodatkowe koszty na klientów końcowych, na przykład Amazon lub Nike – którzy faktycznie kupują duże rozwiązania logistyczne – dodaje Krastel.

Wierzymy, że można dziś naprawdę sprawić, że modele biznesowe będą działać, zwłaszcza te pierwsze, przyjmując podejście oparte na budowaniu procesu i łańcucha wartości gdzie klient końcowy jest skłonny zapłacić więcej. A najważniejsze jest to, że trzeba znaleźć tych liderów. Kim są firmy z pierwszej linii frontu, które zamierzają zaangażować się w coś takiego?

Są różne przypadki, w których to działa, ale jest też wiele przypadków, w których prawdopodobnie to nie zadziała, ponieważ nie ma ogromnej skali, w której niewielki dodatek działa jako maleńka część ogólnej ceny". Jednak zidentyfikowanie i skontaktowanie się z tymi firmami użytkującymi końcowo, które mogłyby być skłonne, zapłacić premię za czystsze produkty lub usługi – to  nie jest łatwe zadanie.

– Jest to trudne, ponieważ ludzie z sektora energetycznego nie znają takich firm – mówi Krastel.

Krastel uważa, że wielu deweloperów zielonego wodoru, a nawet niektóre rządy, nie dostrzegają znaczenia identyfikacji i zabezpieczenia nabywców odnawialnego H2.

Unia Europejska i wiele państw członkowskich stawia sobie ogromne cele w zakresie wykorzystania zielonego wodoru. Komisja Europejska stawia sobie za cel produkcję 40 gigawatów zielonego wodoru do 2030 roku – ale po co? Jaki sens się za tym kryje?

Aktualnie potrzeba dekarbonizacji procesów przemysłowych i dekarbonizacji produktów – o tym właśnie zapominamy.