A szén-dioxid-semlegesség elérése sürgős globális küldetés, de nincs egy „mindenkire való” út a főbb kibocsátó országok számára, hogy elérjék ezt a célkitűzést1,2.A legtöbb fejlett nemzet, mint például az Egyesült Államok és az európai országok szén-dioxid-mentesítési stratégiákat követnek, amelyek különösen a nagy könnyűjárművek (LDV) flottákra, az elektromos energiatermelésre, a gyártásra, valamint a kereskedelmi és lakóépületekre összpontosulnak. szén-dioxid-kibocsátásuk túlnyomó többsége3,4.Ezzel szemben a főbb fejlődő országok kibocsátói, mint például Kína, nagyon eltérő gazdasággal és energiastruktúrával rendelkeznek, és eltérő dekarbonizációs prioritásokat igényelnek nemcsak ágazati szempontból, hanem a feltörekvő zéró szén-dioxid-kibocsátású technológiák stratégiai alkalmazásában is.

Kína szén-dioxid-kibocsátási profiljának főbb különbségei a nyugati gazdaságokhoz képest az, hogy a nehézipar sokkal nagyobb kibocsátási arányt jelent, és sokkal kisebb a kishaszonjárművek és az épületek energiafelhasználása (1. ábra).Kína messze az első helyen áll a világon a cement-, vas- és acélgyártás, vegyi anyagok és építőanyagok gyártása terén, hatalmas mennyiségű szenet fogyaszt ipari hő és kokszgyártás céljából.Kína jelenlegi teljes kibocsátásának 31%-át a nehézipar adja, ami 8%-kal magasabb a világátlagnál (23%), 17%-kal magasabb, mint az Egyesült Államoké (14%) és 13%-kal magasabb, mint az Európai Unióé. (18%) (5. hivatkozás).

Kína ígéretet tett arra, hogy 2030 előtt eléri szén-dioxid-kibocsátásának csúcsát, és 2060 előtt eléri a szén-dioxid-semlegességet. Ezek az éghajlati ígéretek széles körben dicséretet érdemeltek, de kérdéseket is felvetettek megvalósíthatóságukkal kapcsolatban6, részben a „nehezen csökkenthető” (HTA) jelentős szerepe miatt. folyamatok a kínai gazdaságban.Ezek a folyamatok különösen magukban foglalják a nehéziparban és a nehéz teherbírású közlekedésben történő energiafelhasználást, amelyet nehéz lesz villamosítani (és ezáltal közvetlenül a megújuló energiára áttérni), valamint a fosszilis tüzelőanyagoktól függő ipari folyamatokat vegyi alapanyagként. Néhány közelmúltban készült tanulmány1 – 3, amely a szén-dioxid-mentesítési utakat vizsgálja a szén-dioxid-semlegesség felé Kína általános energiarendszer-tervezése során, de a HTA szektorok korlátozott elemzésével.Nemzetközi szinten a HTA-ágazatok lehetséges mérséklő megoldásai az elmúlt években kezdték felhívni a figyelmet7–14.A HTA-ágazatok dekarbonizációja kihívást jelent, mert nehéz teljesen és/vagy költséghatékonyan villamosítani őket7,8.Åhman hangsúlyozta, hogy az útfüggőség a HTA-ágazatok kulcsproblémája, és a fejlett technológiák jövőképére és hosszú távú tervezésére van szükség ahhoz, hogy a HTA-ágazatokat, különösen a nehézipart „felszabadítsák” a fosszilis függőség alól9.A tanulmányok a szén-dioxid-lekötéssel, -felhasználással és/vagy -tárolással (CCUS) és a negatív kibocsátású technológiákkal (NET) kapcsolatos új anyagokat és enyhítő megoldásokat tártak fel10,11. Legalább egy tanulmány elismeri, hogy ezeket a hosszú távú tervezés során is figyelembe kell venni11.Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület nemrégiben kiadott hatodik értékelő jelentésében az „alacsony kibocsátású” hidrogén használatát az egyik kulcsfontosságú mérséklő megoldásként ismerték el több ágazat számára a nettó nulla kibocsátású jövő elérése érdekében12.

A tiszta hidrogénről szóló jelenlegi irodalom nagyrészt a termelési technológiai lehetőségekre összpontosít, a kínálati oldali költségek elemzésével15.(Ebben a cikkben a „tiszta” hidrogén magában foglalja a „zöld” és a „kék” hidrogént is, az előbbit vízelektrolízissel állítják elő megújuló energia felhasználásával, az utóbbit fosszilis tüzelőanyagokból állítják elő, de CCUS-szal dekarbonizálják.) A hidrogénigény megvitatása nagyrészt a következőkre összpontosít. a fejlett országok közlekedési ágazata – különösen a hidrogén üzemanyagcellás járművek16,17.A nehézipar dekarbonizációjára irányuló nyomás elmaradt a közúti szállításhoz képest, ami azt a hagyományos feltételezést tükrözi, hogy a nehézipar
különösen nehéz visszafogni, amíg új technológiai innovációk nem jelennek meg.A tiszta (különösen a zöld) hidrogénről szóló tanulmányok bebizonyították technológiai érettségét és csökkenő költségeit17, de további vizsgálatokra van szükség, amelyek a potenciális piacok méretére és az iparágak technológiai követelményeire összpontosítanak a tiszta hidrogénellátás várható növekedésének kiaknázásához16.A tiszta hidrogénben rejlő potenciál megértése a globális szénsemlegesség előmozdításában eredendően torz lesz, ha az elemzések főként a termelés költségeire, a csak előnyben részesített ágazatok fogyasztására és a fejlett gazdaságokban való alkalmazására korlátozódnak. A tiszta hidrogénről szóló jelenlegi irodalom összpontosít. nagyrészt a termelési technológiai lehetőségeken, a kínálati oldali költségek elemzésével15.(Ebben a cikkben a „tiszta” hidrogén magában foglalja a „zöld” és a „kék” hidrogént is, az előbbit vízelektrolízissel állítják elő megújuló energia felhasználásával, az utóbbit fosszilis tüzelőanyagokból állítják elő, de CCUS-szal dekarbonizálják.) A hidrogénigény megvitatása nagyrészt a következőkre összpontosít. a fejlett országok közlekedési ágazata – különösen a hidrogén üzemanyagcellás járművek16,17.A nehézipar szén-dioxid-mentesítésére irányuló nyomás elmaradt a közúti szállításéhoz képest, ami azt a hagyományos feltételezést tükrözi, hogy a nehézipar továbbra is különösen nehéz lesz visszafogni, amíg új technológiai innovációk nem jelennek meg.A tiszta (különösen a zöld) hidrogénről szóló tanulmányok bebizonyították technológiai érettségét és csökkenő költségeit17, de további vizsgálatokra van szükség, amelyek a potenciális piacok méretére és az iparágak technológiai követelményeire összpontosítanak a tiszta hidrogénellátás várható növekedésének kiaknázásához16.A tiszta hidrogénnek a globális szén-dioxid-semlegesség előmozdításában rejlő potenciáljának megértése eredendően torz lesz, ha az elemzések elsősorban a termelés költségeire, a csak előnyben részesített ágazatok fogyasztására és a fejlett gazdaságokban való alkalmazására korlátozódnak.

A tiszta hidrogén lehetőségeinek értékelése azon múlik, hogy újra fel kell mérni az alternatív tüzelőanyagként és vegyi alapanyagként várható keresletet a teljes energiarendszerben és gazdaságban, beleértve az eltérő nemzeti körülményeket is.A mai napig nem készült ilyen átfogó tanulmány a tiszta hidrogén szerepéről Kína nettó nulla jövőjében.Ennek a kutatási hiányosságnak a pótlása elősegíti a kínai szén-dioxid-kibocsátás csökkentésének világosabb ütemtervét, lehetővé teszi a 2030-ra és 2060-ra tett szén-dioxid-mentesítési kötelezettségvállalások megvalósíthatóságának értékelését, és iránymutatást ad más, nagy nehézipari ágazatokkal rendelkező, fejlődő gazdaságok számára.