Dosažení uhlíkové neutrality je naléhavým celosvětovým posláním, ale neexistuje žádný „univerzální“ způsob, jak tento cíl splnit hlavní producentské země1,2.Nejrozvinutější země, jako jsou Spojené státy a Evropa, provádějí strategie dekarbonizace zaměřené zejména na vozové parky velkých lehkých užitkových vozidel (LDV), výrobu elektrické energie, výrobu a komerční a obytné budovy, čtyři sektory, které dohromady představují velká většina jejich uhlíkových emisí3,4.Naproti tomu hlavní producenti emisí z rozvojových zemí, jako je Čína, mají velmi odlišné ekonomiky a energetické struktury, které vyžadují různé priority v oblasti dekarbonizace nejen z hlediska sektorů, ale také z hlediska strategického zavádění nových technologií s nulovými emisemi uhlíku.

Klíčové rozdíly v profilu uhlíkových emisí Číny ve srovnání s profily západních ekonomik jsou mnohem větší podíly emisí pro těžký průmysl a mnohem menší podíly pro LDV a spotřebu energie v budovách (obr. 1).Čína je na prvním místě na světě, pokud jde o výrobu cementu, železa a oceli, chemikálií a stavebních materiálů, spotřebovává obrovské množství uhlí na průmyslové teplo a výrobu koksu.Těžký průmysl se podílí 31 % na současných celkových emisích Číny, což je o 8 % vyšší než světový průměr (23 %), o 17 % vyšší než podíl Spojených států (14 %) a o 13 % vyšší než podíl Evropské unie. (18 %) (ref. 5).

Čína se zavázala, že do roku 2030 vyvrcholí své uhlíkové emise a do roku 2060 dosáhne uhlíkové neutrality. Tyto klimatické závazky si vysloužily širokou chválu, ale také vyvolaly otázky ohledně jejich proveditelnosti6, částečně kvůli hlavní roli „těžce snižitelného“ (HTA). procesy v čínské ekonomice.Tyto procesy zahrnují zejména využití energie v těžkém průmyslu a těžké dopravě, kterou bude obtížné elektrifikovat (a tedy přímo přejít na energii z obnovitelných zdrojů) a průmyslové procesy nyní závislé na fosilních palivech pro výrobu chemických surovin. V nedávné době bylo provedeno několik studií1– 3 zkoumání cest dekarbonizace směrem k uhlíkové neutralitě pro celkové plánování čínského energetického systému, ale s omezenými analýzami odvětví HTA.Na mezinárodní úrovni začala v posledních letech přitahovat pozornost potenciální zmírňující řešení pro sektory HTA7–14.Dekarbonizace sektorů HTA je náročná, protože je obtížné je plně elektrifikovat a/nebo nákladově efektivně7,8.Åhman zdůraznil, že pro sektory HTA je klíčovým problémem závislost na cestě a že k „odblokování“ sektorů HTA, zejména těžkého průmyslu, je zapotřebí vize a dlouhodobé plánování pokročilých technologií od fosilní závislosti9.Studie zkoumaly nové materiály a zmírňující řešení související se zachycováním, používáním a/nebo ukládáním uhlíku (CCUS) a technologiemi negativních emisí (NET)10,11.alespoň jedna studie potvrzuje, že by měly být brány v úvahu také při dlouhodobém plánování11.V nedávno zveřejněné Šesté hodnotící zprávě Mezivládního panelu pro změnu klimatu bylo používání „nízkoemisního“ vodíku uznáno jako jedno z klíčových řešení pro zmírnění dopadů v mnoha sektorech směrem k dosažení budoucnosti s nulovými čistými emisemi12.

Stávající literatura o čistém vodíku je zaměřena převážně na možnosti výrobní technologie s analýzami nákladů na straně nabídky15.(„Čistý“ vodík v tomto dokumentu zahrnuje „zelený“ i „modrý“ vodík, první vyrobený elektrolýzou vody s využitím obnovitelné energie, druhý pocházející z fosilních paliv, ale dekarbonizovaný pomocí CCUS.) Diskuse o poptávce po vodíku se zaměřuje převážně na dopravní sektor ve vyspělých zemích – zejména vozidla s vodíkovými palivovými články16,17.Tlaky na dekarbonizaci těžkého průmyslu zaostávají ve srovnání s tlaky v silniční dopravě, což odráží konvenční předpoklady, že těžký průmysl bude
i nadále bude obzvláště těžké snížit, dokud se neobjeví nové technologické inovace.Studie čistého (zejména zeleného) vodíku prokázaly jeho technologickou vyspělost a klesající náklady17, ale jsou zapotřebí další studie, které se zaměří na velikost potenciálních trhů a technologické požadavky průmyslových odvětví, aby bylo možné využít potenciální růst dodávek čistého vodíku16.Pochopení potenciálu čistého vodíku k prosazení globální uhlíkové neutrality bude ze své podstaty zaujaté, pokud se analýzy omezí hlavně na náklady na jeho výrobu, jeho spotřebu pouze u zvýhodněných sektorů a jeho aplikaci ve vyspělých ekonomikách. Stávající literatura o čistém vodíku je zaměřena převážně na možnostech výrobní technologie s analýzami nákladů na straně nabídky15.(„Čistý“ vodík v tomto dokumentu zahrnuje „zelený“ i „modrý“ vodík, první vyrobený elektrolýzou vody s využitím obnovitelné energie, druhý pocházející z fosilních paliv, ale dekarbonizovaný pomocí CCUS.) Diskuse o poptávce po vodíku se zaměřuje převážně na dopravní sektor ve vyspělých zemích – zejména vozidla s vodíkovými palivovými články16,17.Tlaky na dekarbonizaci těžkého průmyslu zaostávají ve srovnání s tlaky na silniční dopravu, což odráží konvenční předpoklady, že těžký průmysl bude i nadále obzvláště těžké zmírnit, dokud se neobjeví nové technologické inovace.Studie čistého (zejména zeleného) vodíku prokázaly jeho technologickou vyspělost a klesající náklady17, ale jsou zapotřebí další studie, které se zaměří na velikost potenciálních trhů a technologické požadavky průmyslových odvětví, aby bylo možné využít potenciální růst dodávek čistého vodíku16.Pochopení potenciálu čistého vodíku pro prosazení globální uhlíkové neutrality bude ze své podstaty zaujaté, pokud se analýzy omezí především na náklady na jeho výrobu, jeho spotřebu pouze u zvýhodněných sektorů a jeho aplikaci ve vyspělých ekonomikách.

Vyhodnocení příležitostí pro čistý vodík závisí na přehodnocení jeho budoucích požadavků jako alternativního paliva a chemické suroviny v celém energetickém systému a ekonomice, včetně zohlednění různých národních podmínek.Dosud neexistuje žádná taková komplexní studie o úloze čistého vodíku v nulové čisté budoucnosti Číny.Vyplnění této mezery ve výzkumu pomůže vypracovat jasnější plán pro snížení emisí CO2 v Číně, umožní vyhodnotit proveditelnost jejích závazků k dekarbonizaci z let 2030 a 2060 a poskytne vodítko pro další rostoucí rozvojové ekonomiky s velkými odvětvími těžkého průmyslu.