Hidrogén - a jövő ígérete
De hiába rengeteg a hidrogén, szabad állapotban sajnos gyakorlatilag nem fordul elő. Ezért meglehetősen bonyolult, energiaigényes eljárásokkal, ráadásul szennyező fosszilis alapanyagokat felhasználva lehet csak kinyerni. A gondokat tetézi, hogy a hidrogén szállításához és tárolásához is jelentős műszaki problémákat kell megoldani.
Szerencsére napjainkra már a legtöbb hidrogén-előállítási módszer kezd túllépni a kutatási fázison. A közeli alkalmazási lehetőségek ígéretét bizonyítja, hogy olyan óriásvállalatok, mint például a kőolajon meggazdagodott Shell egy egész ágazatot nyitott a hidrogénalapú energiatermelés céljaira. Egyedüli és teljesen kiforrott technológiáról azonban aligha beszélhetünk, amit az is mutat, hogy még az ígéretes eljárások száma is közel tucatnyi. A legtöbbje valamilyen szénhidrogénfajtából (például metánból) vagy pedig vízből nyeri ki a hidrogént. A ma használt hidrogénnek (például az üzemanyag-cellás meghajtású járművekben) döntő hányadát, mintegy 95 százalékát azonban a kifogyóban lévő, egyre drágább és elégetésekor szén-dioxidot termelő (tehát a légkört szennyező) földgázból nyerik. A hidrogéntermelő technológiák között akad hagyományos elektrolízisen alapuló eljárás, mások magas hőmérsékleten (10 000 oC-on vagy afölött) bontják el a vizet, megint másik biomasszából vagy szénből nyer ki olyan gázt, amelyből aztán tiszta hidrogén állítható elő. De nagyon biztatóak azok az eljárások is, amelyek az élővilág - növények, algák, egyes mikrobacsoportok - "módszereit" utánozzák.
Az említett élő szervezetek a napsugárzás energiáját hasznosítják, amikor vízből, szén-dioxidból fotoszintézissel építik föl és tartják fönn magukat. Az élő rendszerek a víz elbontásához szükséges katalizátorként speciális fehérje-molekulákat használnak. Az Európai Unió Solar-H névre keresztelt nemzetközi kutatóprogramja ezt a módszert próbálja ellesni. Az uppsalai egyetem által koordinált nemzetközi konzorcium jelenleg odáig jutott, hogy a növényekben a napsugár energiáját kémiai energiává átalakító klorofil helyett ruténiumot alkalmaz.
Kézenfekvőnek látszik a gondolat is, hogy a bőséges és kimeríthetetlen napenergiát hasznosítsák a hidrogén előállításához, tárolásához és szállításához. Az idén augusztus elején az amerikai Orlandóban megrendezett ISES 2005 világkongresszuson mutatták be az izraeli Weizmann Intézet svájci, francia és svéd kutatókkal közösen kifejlesztett hidrogéntárolási eljárását. A Weizmann Intézetben többéves kutatómunka eredményeképpen felépítettek egy naptoronyból, 64 tükröt tartalmazó mezőből és lesugárzó optikából álló bonyolult rendszert, amellyel erősen koncentrálni lehet a napsugárzást. A koncentrált napenergiát használják, amikor katalizátor jelenlétében fémércet (cink-oxidot) összetevőire hasítanak föl. Ekkor oxigén jelenlétében gáznemű cink szabadul föl, amit por alakba kondenzálnak. Ez utóbbit használják a vízbontáshoz, vagyis a hidrogén kinyerésére (a pontos részletek szabadalmaztatási okokból nem publikusak). A folyamat végén cink-oxid keletkezik, amelyet ismét csak a szoláris energia segítségével visszaalakítanak hasznos cinkporrá. A módszer nagy előnye, hogy csupán a könnyen tárolható és egyszerűen szállítható, viszonylag kis mennyiségű cinket kell eljuttatni oda, ahol hidrogén- üzemanyagra van szükség. Nincs tehát szükség a hidrogén szállításához drága csővezetékekre vagy mélyhűtést, szuperérzékeny szigetelést is igénylő, bonyolult, különleges járművekre.
Nagyon valószínűnek tűnik, hogy a közlekedésben a hidrogén lesz a jövő üzemanyaga, amellyel megoldható a kifogyó fosszilis energiaforrások pótlása, és ráadásul még környezetbarát is. Az üzemanyagcellás járműmotor hatásfoka elérheti a 40-45 százalékot, amellett a káros és büdös kipufogógázok helyett vizet bocsát ki. A benzin- és dízelmotoros járművek gyártóinak azonban egyelőre még nem kell rettegniük, mert a szakemberek a kereskedelmi forgalomban elterjedt, tömeges alkalmazások megjelenését leghamarabb a század húszas éveire teszik. Addig ugyanis nemcsak rengeteg műszaki problémát kell megoldani, hanem egyebek között egységes szabványokat, ellenőrzési normatívákat is ki kell dolgozni. Mindenesetre a világ fejlett országaiban és a nagyvállalatok (köztük az autógyártók) laborjaiban, kísérleti műhelyeiben gőzerővel folynak a kutatások és fejlesztések. Ezeket a munkákat támogatja például az is, hogy az EU idén júniusban egy igen modern felszereltségű tesztlabort állított üzembe az egyik közös kutatóbázisán, a hollandiai Pettenben lévő Energetikai Intézetben. A hidrogénkorszak sokat ígérő jövőjére utal, hogy tizenöt ország vesz részt az IPHE (International Partnership for Hydrogen Economy) programban, a hidrogéngazdaságot szolgáló nagyméretű nemzetközi együttműködésben, amely a kutatás-fejlesztéstől kezdve a kereskedelmi alkalmazásokig és a szabványok kidolgozásáig végez szervező és koordináló munkát. A részvevők között megtaláljuk a vezető EU- országokat éppúgy, mint az USA-t, Kínát vagy Oroszországot.
Magyarország nincs köztük.
