Hvort sem um er að ræða árstíðabundna orkugeymslu eða loforð um núlllosunarflug, hefur vetni lengi verið talið ómissandi tæknileg leið til kolefnishlutleysis. Á sama tíma er vetni þegar mikilvæg vara fyrir efnaiðnaðinn, sem er nú stærsti notandi vetnis í Þýskalandi. Árið 2021 notuðu þýskar efnaverksmiðjur 1,1 milljón tonn af vetni, sem jafngildir 37 teravattstundum af orku og um tveimur þriðju af því vetni sem notað er í Þýskalandi.

Samkvæmt rannsókn þýska vetnisverkefnahópsins gæti eftirspurn eftir vetni í efnaiðnaðinum aukist í meira en 220 TWH áður en sett markmið um kolefnishlutleysi næst árið 2045. Rannsóknarhópnum, sem samanstóð af sérfræðingum frá Félagi efnaverkfræði og líftækni (DECHEMA) og Þjóðarháskólanum í vísindum og verkfræði (acatech), var falið að hanna vegvísi að uppbyggingu vetnishagkerfis þannig að fyrirtæki, stjórnvöld og stjórnmálamenn geti sameiginlega skilið mögulegar framtíðarhorfur vetnishagkerfis og skrefin sem þarf að taka til að skapa slíkt. Verkefnið hefur fengið 4,25 milljóna evra styrk úr fjárhagsáætlun þýska mennta- og rannsóknarráðuneytisins og þýska efnahags- og loftslagsráðuneytisins. Eitt af þeim sviðum sem verkefnið nær til er efnaiðnaðurinn (að undanskildum olíuhreinsunarstöðvum), sem losar um 112 tonn af koltvísýringsígildum á ári. Það nemur um 15 prósentum af heildarlosun Þýskalands, þó að geirinn standi aðeins fyrir um 7 prósentum af heildarorkunotkun.

Þetta augljósa misræmi milli orkunotkunar og losunar í efnaiðnaðinum stafar af notkun iðnaðarins á jarðefnaeldsneyti sem grunnefni. Efnaiðnaðurinn notar ekki aðeins kol, olíu og jarðgas sem orkugjafa, heldur brýtur hann einnig niður þessar auðlindir sem hráefni í frumefni, aðallega kolefni og vetni, til að sameina þau aftur til að framleiða efnavörur. Þannig framleiðir iðnaðurinn grunnefni eins og ammóníak og metanól, sem síðan eru unnin áfram í plast og gerviefni, áburð og málningu, hreinsiefni, hreinsiefni og lyf. Allar þessar vörur innihalda jarðefnaeldsneyti og sumar eru jafnvel eingöngu úr jarðefnaeldsneyti, þar sem brennsla eða neysla gróðurhúsalofttegunda nemur helmingi losunar iðnaðarins, en hinn helmingurinn kemur frá umbreytingarferlinu.

Grænt vetni er lykillinn að sjálfbærri efnaiðnaði

Þess vegna, jafnvel þótt orka efnaiðnaðarins kæmi eingöngu úr sjálfbærum orkugjöfum, myndi hún aðeins helminga losun sína. Efnaiðnaðurinn gæti meira en helmingað losun sína með því að skipta úr jarðefnaeldsneyti (gráu) yfir í sjálfbært vetni (grænt). Hingað til hefur vetni verið framleitt nánast eingöngu úr jarðefnaeldsneyti. Þýskaland, sem fær um 5% af vetni sínu úr endurnýjanlegum orkugjöfum, er leiðandi á alþjóðavettvangi. Árið 2045/2050 mun vetnisþörf Þýskalands aukast meira en sexfalt í meira en 220 TWH. Hámarksþörfin gæti verið allt að 283 TWH, sem jafngildir 7,5 faldri núverandi notkun.