Azzal, hogy valamit természetesnek titulálunk, jelentősen befolyásolható az, hogy bizonyos társadalmi csoportok vagy a "széles tömegek" milyen mértékben fogadják el azt. De az, hogy mi a 'természetes' és hogy ki dönt erről, az már nem annyira egyértelmű. A Nature Climate Change oldalán megjelent cikk szerzői szerint 'természetesség' mostani, viszonylag szűk definíciója szükségtelenül zárja ki a klímaváltozás elleni küzdelemben bevethető technológiák jelentős részét, ezzel is csökkentve a hatékony törvényhozást és a megtehető lépéseket.

A természetes megoldásokat rendszerint széles társadalmi támogatás övezi, és emiatt a különböző, technológiai szempontból lehetséges megoldások között az első helyeken szerepelnek a klímaváltozás elleni küzdelem körüli párbeszédek során. Azt viszont, hogy mi természetes és mi nem az, a cikk szerzői szerint rendszerint elavult és álromantikus érvek és ismérvek alapján határozzuk meg, és nem az alapján, hogy ténylegesen (tudományos alapon mérhetően) mennyire hatékonyak vagy milyen hátrányokkal jár alkalmazásuk. A régi mondást alkalmazva: a fák a barátaid, kivéve amikor autóval csapódsz beléjük.

Az Ohio State University kutatói felfedeztek egy új molekulát, amely segítségével a napfény teljes látható spektruma felhasználható hidrogén gyártásra közvetlenül vízből. A molekula nemcsak a napfény energiáját nyeli el, de a hidrogén előállítást is katalizálja (felgyorsítja). A kutatás eredményei nagy hatással lehetnek a nem elektrolízis alapú hidrogén gyártás széleskörű elterjedésére, ezzel is felgyorsítva a fosszilis energiahordozók felhasználásának csökkenését.

A Nature Chemistry oldalán publikált cikk szerint olyan szabad levegőn is stabil két fématomot tartalmazó molekulát találtak, amely képes a foton elnyelésre az infravöröstől az ultraibolya tartományig bezárólag, és amely az elnyelt foton energiáját aztán hidrogén termelésre tudja felhasználni. A mérési eredmények szerint a fénynek kitett savas oldatban molekulánként 170 ± 5 reakciót észleltek 24 óra alatt, a kezdeti 28 reakció/óra sebességnek is köszönhetően. A molekula az elnyelt fény hatására egy kétlépcsős redox (redukciós és oxidációs) reakcióban képzi a hidrogént, ezzel egyedülálló az eddig ismert hasonló homogén fotokatalitikus anyagok között.

Az energia szektor megújuló energiaforrásokon alapuló megreformálása nem egyszerű feladat, hiszen technológiai, nagyságrendi és szabályozási szempontokból vagy akár politikai és társadalmi téren is rengeteg, egymással összefüggő problémakört kell ehhez egyszerre megoldani. Ezen problémák megértése és megoldása elengedhetetlen ahhoz, hogy a klímaváltozás mértékét csökkentsük és, remélhetőleg, megállítsuk azt egy, az emberiség szempontjából, még kezelhető szinten.

Bár a megoldásokra globális szinten lesz szükség, a komplikációk rendszerint helyileg jelentkeznek. Nemcsak olyan országokban, amelyek jelenleg szinte kizárólagosan a fosszilis energiahordozók kitermeléséből tartják el magukat, mint pl. a közel-keleti országok jelentős része, vagy akár Oroszország vagy Norvégia is, hanem univerzálisan szinte mindenhol. Bár szinte minden ország másfajta utat jár be ezen a területen, hat olyan közös paradoxon áll a tényleges és globális szinten is jelentős változás útjában, amely az országonkénti vagy régiónkénti különbségeken túlmutat, írja a RechargeNews oldalán Gerard Reid, a londoni Alexa Capital alapító tagja.

A dél-afrikai energia és vegyipari vállalat, Sasol, amely egyre inkább nyomás alá került, hogy a szén-dioxid kibocsátását jelentősen csökkentse, bejelentette, hogy hajlandó az ezidáig lakat alatt tartott Fischer-Tropsch eljárását megújuló energiaforrásokból kinyert elektromosság segítségével termelt, úgynevezett "zöld" hidrogén forrásokkal kombinálva új technológiai demonstrációs projektekben részt venni, írja a Engineering News. A Sasol jelenleg egy kőszén alapú eljárást használ a Fischer-Tropsch eljárás hidrogén igényének kielégítésére. Ezt a kőszén segítségével termelt hidrogén az ugyancsak szénből előállított szén-monoxiddal párosítva és tovább feldolgozva különböző folyékony szénhidrogéneket, mint például dízel olajat vagy kerozint lehet előállítani.

A Sasol eljárás magas szén-dioxid intenzitása főleg abból adódik, hogy kőszenet (barnaszenet) használnak fel a hidrogén gyártása során, vagyis nagyon magas a szén-dioxid kibocsátás kinyert hidrogén mennyiségéhez képest. Ennek következménye az, hogy a Mpumalanga-ban található Secunda üzem a világ legnagyobb szén-dioxid kibocsátó gyára, éves szinten 56 millió tonna szén-dioxidot a levegőbe eregetve kb. 8 millió tonna üzemanyag előállítása közben.

A Sasol csoport jelentős külső nyomásnak engedve bejelentette, hogy 2030-ra 10%-kal fogják a vállalat szén-dioxid kibocsátását csökkenteni. Az már a bejelentéskor világos volt, hogy ezt a 10%-ot is nehéz lesz elérniük a felhasznált alapanyagok és a meglévő technológia miatt. A vállalat technológiáért és szabadalmakért felelő alelnöke szerint három oszlopon nyugszik a szén-dioxid csökkentési tervük.

A tisztán égő hidrogén kulcs szerepet játszik majd Európa szén-mentesítésében, tette közzé az IRENA, az International Renewable Energy Agency januári Abu Dhabi-ban tartott összejövetelén, írja a RechargeNews. A zöld hidrogén várhatóan a legolcsóbb fajta hidrogénné válik a következő öt év során a szervezet szerint.

Az Egyesült Arab Emirátusok környezetvédelmi minisztere, Thani Al Zeyoudi szerint "további befektetéseknek köszönhetően a hidrogén gyártás költségek szempontjából versenyképes lesz öt éven belül. Az Emirátusok területén a régió első napenergián alapuló hidrogén üzemét építik most."

Az EU energia biztosa, Kadri Simson szerint ahhoz, hogy az EU által 2050-re tervbe vett kibocsátási értékek elérésében a hidrogén gyártás és felhasználás kulcsszerepet fog játszani az unió területén.

A Kawasaki Heavy Industries (KHI) múlt decemberben vízre bocsátotta a világ első folyékony hidrogént szállító hajóját, írta a RechargeNews. A Suiso Frontier (a "suiso" hidrogént jelent japánul) nevű hajó a HySTRA projekt fontos része, amelynek keretében barnaszénből ipari léptékben előállított hidrogént fognak Ausztráliából a 9000 kilométer távolságban levő Kobe városába, Japánba szállítani. A HySTRA (CO2-free Hydrogen Energy Supply-Chain Technology Research Association) egy ipari konzorcium, amelyben a KHI mellett a Shell, a Tokio székhelyű J-Power áramszolgáltató vállalat, az Iwatani gázvállalat, a Merubeni kereskedőház, a JXTG Nippon Oil & Energy Corporation olajvállalat vesz részt, és amely konzorcium a japán kutatás és fejlesztéssel foglalkozó Nedo (New Energy and Industrial Technology Development Organization) szervezettől is kap támogatást.

A hajóban egy vákuum-szigetelt hidrogént tartály segítségével, amelyet a jelenlegi gyártás után a Harima Works ezévben fog üzembe helyezni, tartják a –253 °C-ra hűtött hidrogént folyékony állapotban. A tartály 1250 köbméteres, a mivel a cseppfolyósítás kb. 800-adjára csökkenti a hidrogén térfogatát, jelentős mennyiségű gáznak megfelelő folyadék tárolását teszi lehetővé. A folyékony hidrogén szállítása a cseppfolyós földgázéhoz hasonlít, de annál jelentősen alacsonyabb hőmérsékletet kíván meg.

A világ három legnagyobb 8,4 megawattos úszó szélturbinája közül az első üzembe került, amivel a WindFloat Atlantic is bekapcsolódott a tengeri szélenergia termelésbe a portugál partokhoz közel, írja a GreenTechMedia. Az MHI Vestas által gyártott szélturbinák közül a második is az erőmű területén van már, és bekapcsolásra vár.

A WindFloat Atlantic a Windplus konzorcium projektje, amelyet a portugál áramszolgáltató EDP Renewables (54,4%), a francia energiavállalat Engie (25%), a spanyol olajvállalatt Repsol (19,4%) és az úszó platformokat kifejlesztő Principle Power (1,2%) hozott létre.

Az erőmű egy vízalatti 12 mérföldes kábellel csatlakozik a szárazföldi alállomáshoz. Az úszó turbinák láncokkal vannak a 100 méteres mélységben levő óceán fenékhez kötve. Az ilyen mélyebb területeken már nem használhatnak szokványos beton alapú tengeri alépítményeket. Ennek az úszó platformos megoldásnak köszönhető az ilyesfajta erőművek igazi előnye.

Ennek a háromrészes posztban Mark P. Millis a HartEnergy oldalán megjelent írását szemlézzük, amely az akkumulátorokban rejlő lehetőségeket és a velük járó, főleg fizikai okokra visszavezethető határokat tárgyalja. Az első részben azt vizsgáltuk, hogy vajon milyen nagy mennyiségben kellene akkumulátorokat előállítani ahhoz, hogy ténylegesen ki tudjuk küszöbölni a fosszilis energiaforrásokra alapozott energia- és áramtermelést, nagyrészt megújuló erőforrásokon alapuló áramtermelést felhasználva. A második részben az előállítandó mennyiségű akkumulátorok tényleges gyártásának költségeit, nyersanyag kitermelést, feldolgozást, szállítást, a gyártás energiaigényét is figyelembe véve.

A mostani részben azt vesszük górcső alá, hogy az első két részben felmért fizikai határokat vajon milyen mértékben és milyen sebességgel tudjuk kitolni ahhoz, hogy az akkumulátorok használata tényleges megoldásként jöhessen szóba, ne csak hipotetikus megoldás maradjon.

A megújuló energiaforrások realitásának határait figyelmen kívül hagyva a zöld energia forradalom mellett elkötelezettek szerint további technológiai áttörések várhatók, sőt magától értetődők vagy elkerülhetetlenek lesznek. Ennek az a legfőbb oka, a szószólók szerint, mert az energia cégek is hasonló utat fognak majd bejárni, mint pl. a számítógépekkel, informatikával vagy telekommunikációval foglalkozó cégek. Vagyis előbb vagy utóbb, de megjelenik majd a zöld energia Amazon vagy Apple formátumú cége a piacon, hogy a régóta várt forradalmat elindítsa.

Az előző részben, Mark P. Millis a HartEnergy oldalán megjelent írását szemlézve, azt tárgyaltuk, hogy vajon mennyi (lítium-ion) akkumulátorra lenne szükség ahhoz, hogy például az Amerikai Egyesült Államok energiaigényét akár két napra ki tudjuk elégíteni. [A megoldás: kb. ezer évnyi Gigafactory termelésnek megfelelő mennyiségű akkumulátor, a szerk.] A második részben az ehhez szükséges nyersanyagigény előteremtésének feltételeit és következményeit vizsgáljuk. Mark P. Millis következtetése nyilvánvaló: szerinte az akkumulátorokon alapuló energia tárolás szerinte nem tudja biztosítani a világ energiaigényéhez mérhető energiatárolási igényeket — s mivel ezek szerves részei a megújuló energiaforrásokon alapuló energiatermelés jövőjének, az sem életképes a jelenlegi felállásban.

Ennek egyik fő oka az, hogy ilyen nagyságrendben akkumulátorokat előállítani a bányászatra is óriási hatással lenne. Az összes új/zöld energiát felhasználó jövőkép egyik legfontosabb alappillére az a feltételezés, hogy az ilyen energiaforrásokra való áttéréssel a környezeti hatásokat fogjuk csökkenteni, amelyek jelenleg a fosszilis energiahordozók világszintű fogyasztásából származnak. Bár a jelenlegi szemlélet szinte kizárólagosan a szén-dioxid rövid- és hosszútávú környezeti hatásaira koncentrál, az összes energiatermelő ágazat (fosszilis vagy megújuló energiaforrásra alapozott) mérhető nagyságú — ha nem is mindig szabályozott — külsőleges környezeti hatást is kifejt a nyersanyagok bányászata, feldolgozása és a köztes és végtermékek szállítása miatt.

Ha nagyságrendekkel megnöveljük az akkumulátorok előállítását, akkor az nagyságrendekkel fogja megnövelni az ezek gyártásához szükséges alapanyagok előállítását is, a nyersanyagok bányászatát, valamint a teljes gyártási folyamat során elfogyasztott energia mennyiségét is.

Ebben a háromrészes posztban Mark P. Millis következő írását szemlézzünk, amely a HartEnergy oldalán jelent meg. Az első részben az akkumulátorokon alapuló energiatárolás mértékéből adódó problémákat vesszük szemügyre, a másodikban az akkumulátorok előállításához szükséges alapanyagok kitermelését tárgyaljuk, a harmadikban pedig az akkumulátorok előállításának és hatékonyságának növelése körüli határokat taglaljuk majd. Nem lehet véka alá rejteni Mark P. Millis véleményét: szerinte az akkumulátorokon alapuló energia tárolás szerinte nem tudja biztosítani a világ energiaigényéhez mérhető energiatárolási igényeket — ami szerves része a megújuló energiaforrásokon alapuló energiatermelés jövőjének.

Az akkumulátorok az eddigi összes "új energia gazdaság" típusú jövőképek, felvázolt elképzelések és grandiózus tervek kulcsszereplői. Az tényleg forradalmasítaná az energetikát, ha találnánk egy olyan technológiát, amely segítségével az elektromos áramot ugyanolyan effektíven és olcsón tudnánk tárolni, mint az olajat a hordóban vagy mint a földgázt a földalatti tározókban. Egy ilyen elektromos áram tároló rendszer még az országos áramtermelő erőművek létét is fenyegetné. Az is könnyen elképzelhető, hogy az OPEC mintájára egy OKEC (Organization of Kilowatt-Hour Exporting Countries, vagyis a Kilowattórákat Exportáló Országok Szervezete) venné át a vezető szerepet a "hordónkénti" elektron szállítás terén, ahol a "hordókat" onnan szállítanánk, ahol az elektronnal való feltöltés a legolcsóbb: a szaharai napelemekből, vagy a mongóliai szénbányákból (amelyek a nyugati világ rendelkezései alól ki tudnak bújni) vagy Brazília nagy folyóiból kinyerhető energia jöhetne számításba például.

De abban a világegyetemben, amiben élünk, az akkumulátor alapú rendszerszintű energiatárolás költsége jelenleg legalább 200-szorosa a földgázénak (energia ekvivalenciát is figyelembe véve), amit ugyanúgy áramtermelésre használnak fel. Ez az egyik legfontosabb oka annak, hogy az országonkénti energiaszükséglet egy vagy többhavi megfelelőjét földgázban és olajban tároljuk most.