Niezależnie od tego, czy chodzi o sezonowe magazynowanie energii, czy o wielką obietnicę bezemisyjnego lotnictwa, wodór od dawna jest postrzegany jako niezbędna droga technologiczna do neutralności węglowej. Jednocześnie wodór jest już ważnym surowcem dla przemysłu chemicznego, który jest obecnie największym konsumentem wodoru w Niemczech. W 2021 roku niemieckie zakłady chemiczne zużyły 1,1 miliona ton wodoru, co odpowiada 37 terawatogodzinom energii i około dwóm trzecim wodoru zużywanego w Niemczech.

Według badania przeprowadzonego przez Niemiecką Grupę Zadaniową ds. Wodoru, zapotrzebowanie na wodór w przemyśle chemicznym może wzrosnąć do ponad 220 TWh zanim ustalony cel neutralności węglowej zostanie osiągnięty w 2045 roku. Zespół badawczy, złożony z ekspertów z Towarzystwa Inżynierii Chemicznej i Biotechnologii (DECHEMA) oraz Narodowej Akademii Nauk i Inżynierii (acatech), został poproszony o zaprojektowanie planu budowy gospodarki wodorowej, aby podmioty biznesowe, administracyjne i polityczne mogły wspólnie zrozumieć potencjalne perspektywy gospodarki wodorowej i kroki niezbędne do jej stworzenia. Projekt otrzymał dotację w wysokości 4,25 mln euro z budżetu niemieckiego Ministerstwa Edukacji i Badań Naukowych oraz niemieckiego Ministerstwa Gospodarki i Działań na rzecz Klimatu. Jednym z obszarów objętych projektem jest przemysł chemiczny (z wyłączeniem rafinerii), który emituje około 112 ton metrycznych ekwiwalentu dwutlenku węgla rocznie. Stanowi to około 15 procent całkowitych emisji Niemiec, chociaż sektor ten odpowiada tylko za około 7 procent całkowitego zużycia energii.

Pozorna rozbieżność między zużyciem energii a emisjami w sektorze chemicznym wynika z wykorzystywania przez ten przemysł paliw kopalnych jako surowca. Przemysł chemiczny nie tylko wykorzystuje węgiel, ropę naftową i gaz ziemny jako źródła energii, ale także rozkłada te zasoby jako surowce na pierwiastki, głównie węgiel i wodór, w celu ich ponownego połączenia w celu wytworzenia produktów chemicznych. W ten sposób przemysł wytwarza podstawowe materiały, takie jak amoniak i metanol, które są następnie przetwarzane na tworzywa sztuczne i żywice syntetyczne, nawozy i farby, produkty higieny osobistej, środki czyszczące i produkty farmaceutyczne. Wszystkie te produkty zawierają paliwa kopalne, a niektóre składają się nawet w całości z paliw kopalnych, przy czym spalanie lub zużycie gazów cieplarnianych odpowiada za połowę emisji przemysłu, a druga połowa pochodzi z procesu konwersji.

Zielony wodór to klucz do zrównoważonego przemysłu chemicznego

Dlatego nawet gdyby energia przemysłu chemicznego pochodziła w całości ze źródeł odnawialnych, emisje zmniejszyłyby się tylko o połowę. Przemysł chemiczny mógłby zmniejszyć swoje emisje o ponad połowę, przechodząc z wodoru kopalnego (szarego) na wodór zrównoważony (zielony). Do tej pory wodór był produkowany niemal wyłącznie z paliw kopalnych. Niemcy, które pozyskują około 5% wodoru ze źródeł odnawialnych, są światowym liderem w tej dziedzinie. Do 2045/2050 roku zapotrzebowanie na wodór w Niemczech wzrośnie ponad sześciokrotnie, do ponad 220 TWh. Szczytowe zapotrzebowanie może wynieść nawet 283 TWh, co odpowiada 7,5-krotności obecnego zużycia.