Zöldülő zöldhidrogén
A hidrogén a világegyetem leggyakoribb eleme, és sokáig a tiszta energiahordozók egyik legígéretesebbjeként tekintettek rá – felhasználásakor ugyanis csak víz és hő keletkezik, szén-dioxid nem. A dolog szépséghibája, hogy ma az előállított hidrogén körülbelül 95%-a még mindig fosszilis forrásból, elsősorban földgázból ered. A Birminghami Egyetem kutatói azonban olyan új katalizátort mutattak be, amely jelentősen csökkentheti a hidrogéntermelés hőmérséklet- és költségigényét, és ezzel a technológiát közelebb hozhatja az ipari méretű, gazdaságos alkalmazáshoz (University of Birmingham, 2026).
Miért drága ma a hidrogén előállítása?
A hidrogén tiszta formában szinte nem fordul elő a Földön, jellemzően kötött állapotban található vízben vagy szénhidrogénekben. A legelterjedtebb előállítási mód a gőzreformálás, amely a metánból választja le a hidrogént, ám ennek során jelentős mennyiségű szén-dioxid is keletkezik. A tisztább alternatívát az elektrolízis jelenti, amely elektromos árammal bontja a vizet hidrogénre és oxigénre, ám ez az eljárás jelenleg drágább, és a globális hidrogénigénynek mindössze 4%-át fedezi.
Létezik egy harmadik út is: a termokémiai vízbontás, amelynél egy katalizátor segítségével bomlik szét a víz hidrogénre és oxigénre. Ennek a módszernek eddig az volt a legnagyobb akadálya, hogy rendkívül magas hőmérsékletet igényel – a vízbontás jellemzően 700–1000 °C között zajlik, a katalizátor regenerálásához pedig 1300–1500 °C szükséges egy újabb ciklus megkezdése előtt. Ezek a hőfokok drága berendezéseket és nagy energiabevitelt igényelnek.
Az új katalizátor: perovszkit alacsony hőmérsékleten
A Yulong Ding professzor vezette kutatócsoport a Birminghami Egyetem Vegyészmérnöki Karáról egy perovszkit szerkezetű katalizátort tesztelt, amely bárium, nióbium, kalcium és vas ötvözetéből áll, ezért a szakirodalomban BNCF néven szerepel.
A perovszkitek rácsszerkezetű anyagok, amelyek képesek oxigént megkötni és felszabadítani, így alkalmasak arra, hogy oxigéntartalmú vegyületeket – például a vizet – alkotóelemeikre bontsák.
Az International Journal of Hydrogen Energy szaklapban közölt eredmények szerint az új katalizátor jelentős mennyiségű hidrogént termelt már 150–500 °C közötti hőmérsékleten is, regenerálására pedig 700–1000 °C-on volt szükség – ez mintegy 500 °C-kal alacsonyabb, mint a jelenlegi eljárásoknál megszokott érték (Chen et al., 2026). A tesztelt változatok közül a BNCF100 jelű forma teljesített a legjobban: 10 egymást követő termelési cikluson keresztül is megőrizte vízbontó képességét, miközben a röntgendiffrakciós vizsgálatok csak alig kimutatható szerkezeti változást mutattak. Utóbbi az anyag stabilitására, hosszú távú ipari alkalmazhatóságára utal.
Gazdasági előny a zöld és kék hidrogénnel szemben
A kutatók előzetes gazdaságossági elemzést is végeztek, amely szerint az új perovszkit katalizátorral előállított hidrogén olcsóbb lehet, mint a jelenleg elterjedt zöld hidrogén (elektrolízissel, vízből) vagy a kék hidrogén (metánból, szén-dioxid-leválasztással). A költségelőny különösen azokon a területeken jelentős, ahol a megújuló energia ára alacsony – ilyen például Ausztrália.
„A folyamat alacsonyabb hőmérséklete lehetővé teheti, hogy a hidrogéntermelés a megújulóenergia-termelő létesítmények közelében történjen, az olyan alapipari ágazatok pedig, mint az acél-, cement-, üveg- és vegyipar, bőséges hulladékhővel rendelkeznek, amelyet a hidrogéntermelés hőforrásaként lehetne hasznosítani.”
Az ipari alkalmazás és a kereskedelmi hasznosítás lehetőségei
A kutatás a Pekingi Tudományos és Technológiai Egyetemmel (USTB) együttműködésben zajlott, a Birminghami Egyetem pedig már a technológia Egyesült Királyságbeli és európai kereskedelmi hasznosításán dolgozik. A University of Birmingham Enterprise szabadalmi kérelmet nyújtott be a BNCF katalizátorok alacsony hőmérsékletű vízbontásban történő alkalmazására, és fejlesztő partnereket keres a technológia továbbviteléhez.
A módszer legnagyobb gyakorlati előnye, hogy a helyben, hulladékhővel termelt hidrogén esetén megszűnhet a szállítás és a tárolás jelenleg is komoly infrastrukturális akadálya – vagyis a hidrogén ott is gazdaságosan hasznosítható lehet, ahol eddig a magas belépési költségek miatt nem érte meg beruházni.
Összegzés
A Birminghami Egyetem kutatói olyan BNCF perovszkit katalizátort fejlesztettek, amely 150–500 °C közötti hőmérsékleten is jelentős mennyiségű hidrogént termel, és 700–1000 °C-on regenerálható – ez körülbelül 500 °C-kal alacsonyabb, mint a jelenlegi ipari eljárásoknál megszokott érték. Az eredmény azért fontos, mert a magas hőmérséklet-igény eddig az egyik legnagyobb költségtényezője volt a termokémiai hidrogéntermelésnek. Az előzetes gazdaságossági elemzés szerint a technológia olcsóbb lehet, mint a jelenlegi zöld és kék hidrogén előállítási módok, és az ipari hulladékhő hasznosításával a hidrogén helyben, szállítás nélkül is előállítható lenne. A kutatók már a kereskedelmi hasznosításon dolgoznak, szabadalmi kérelmet is benyújtottak, és fejlesztő partnereket keresnek a technológia továbbfejlesztéséhez.
A Birminghami Egyetem kutatói olyan perovszkitalapú katalizátort fejlesztettek ki, amely jóval alacsonyabb hőmérsékleten képes vizet hidrogénre bontani, mint a jelenlegi technológiák. A BNCF néven ismert, bárium, nióbium, kalcium és vas ötvözetéből álló katalizátor 150–500 °C közötti hőmérsékleten termelt jelentős mennyiségű hidrogént, és 700–1000 °C-on regenerálható – ez mintegy 500 °C-kal alacsonyabb, mint a jelenlegi ipari eljárásoknál. A legjobban teljesítő változat, a BNCF100, 10 termelési cikluson át is stabil maradt. Az előzetes gazdaságossági elemzés szerint a technológia olcsóbb hidrogéntermelést tehet lehetővé, mint a jelenlegi zöld vagy kék hidrogén előállítási módok, különösen az alacsony energiaárú régiókban. A kutatás lehetővé tenné, hogy acélművek, cementgyárak és más ipari üzemek hulladékhőjét hasznosítva helyben állítsák elő a hidrogént. Az egyetem szabadalmi kérelmet nyújtott be, és most fejlesztő partnereket keres a technológia kereskedelmi hasznosításához.
A hidrogén előállítása ma még jórészt fosszilis forrásokra épül: a globális termelés 95%-a földgázból, gőzreformálással készül, míg az elektrolízis csupán 4%-ot fed le. A Birminghami Egyetem kutatói most olyan katalizátort mutattak be, amely jelentősen csökkentheti a harmadik előállítási mód, a termokémiai vízbontás hőmérséklet- és költségigényét.
A Yulong Ding professzor vezette csoport egy perovszkit szerkezetű, bárium, nióbium, kalcium és vas ötvözetéből álló katalizátort (BNCF) tesztelt. Az eredmények szerint a katalizátor 150–500 °C közötti hőmérsékleten is jelentős mennyiségű hidrogént termelt, regenerálására pedig 700–1000 °C elegendő volt – szemben a jelenlegi eljárások 700–1000 °C-os vízbontási és 1300–1500 °C-os regenerálási igényével. A legjobban teljesítő BNCF100 változat 10 termelési cikluson keresztül is megőrizte hidrogéntermelő képességét, jelentős szerkezeti leromlás nélkül.
Az előzetes gazdaságossági elemzés szerint az új eljárással előállított hidrogén olcsóbb lehet, mint a jelenlegi zöld vagy kék hidrogén, különösen az alacsony energiaárú régiókban, például Ausztráliában. A kutatás gyakorlati jelentősége, hogy az alacsonyabb hőigény miatt a hidrogéntermelés az ipari hulladékhő – például acélművek, cementgyárak vagy vegyipari üzemek hője – felhasználásával, helyben is megvalósítható lenne, kiküszöbölve a szállítás és tárolás jelenlegi költségeit. A kutatás a Pekingi Tudományos és Technológiai Egyetemmel együttműködésben zajlott, az egyetem pedig már szabadalmi kérelmet nyújtott be, és fejlesztő partnereket keres a technológia kereskedelmi hasznosításához.
A MEKH bontási adatai szerint a szélerőművi kapacitáspályázatra a kiírt hálózati kapacitás 2,6-szorosát kérték. A legnagyobb csatlakozási pontra viszont alig jött ajánlat, így a 702 MVA-nak legfeljebb mintegy kétharmada osztható ki december 13-án.
A Nemzetközi Energiaügynökség szerint 2026-ban huszonegy év után először kevesebb megújuló kapacitás épül, mint előző évben, a következő hat év mégis minden korábbit felülmúl – csak a hálózat nem győzi.
Az Eurostat friss adatai szerint Magyarországon a legolcsóbb az áram és a gáz a háztartásoknak az EU-ban, miközben a közepes vállalati fogyasztók, köztük a vízművek, jóval az uniós átlag fölött fizetnek az áramért.
A Fehér Ház tíz kis moduláris reaktorról és 20 milliárd dollárról beszél, az Országgyűlés elé került megállapodás szövegében azonban ezek a számok nem szerepelnek, annál több szó esik a kiválasztásról, a közbeszerzésről és a finanszírozásról.
