Az energiatermelés jövője a megújuló energia – ebben a világ országainak többsége egyetért – ám a karbonmentes, nettó zéró üvegházhatásúgáz-kibocsátású gazdaság eléréséhez vezető úton jelentős buktatók vannak. Márpedig az út nem hosszú: az Európai Unió egésze 2050-re kíván nettó karbonsemleges gazdaságra átállni, sok ország (mások mellett Ausztria, Izland, Dánia, Portugália), még ennél is korábbra hozta a céldátumot – derült ki az ENSZ szeptemberi klímacsúcsán.

Az alapprobléma, hogy az összes megújuló forrású energiatermelési módnak vannak hátulütői:

• Nap: a nap nem süt mindig, illetve a napos órák nem igazodnak az energiafogyasztási mintázatokhoz.
• Szél: a szél nem fúj mindig, illetve a szeles órák nem igazodnak az energiafogyasztási mintázatokhoz.
• Folyóvíz: a vízerőművek termelése kiszámítható, de működésük – főleg ha duzzasztógátak építésével jár – károsítja az élővilágot. És nem lehet bárhol hatékony vízerőművet építeni.
• Tenger: az árapály-hullámzásból villamos áramot termelő erőművek termelése nem mindig kiszámítható, működésük pedig károsítja az élővilágot. Értelemszerűen csak ott lehet tengeri erőművet építeni, ahol van tenger.
• Geotermális: egyre több jel mutat arra, hogy az ilyen energiatermelés károkat okoz a mélyebb földrétegekben, ami földrengésekhez vezethet. Ráadásul nem mindenhol áll rendelkezésre geotermális energia.
• Biomassza: a felhasznált biomasszát (jellemzően fát) meg kell termelni, ami károsítja az élővilágot, ráadásul a biomasszás hőerőművek károsanyag-kibocsátása nem nulla.

A megújuló energiatermelés gerincét már most a nap- és szélerőművek adják, a jövőben ez várhatóan még inkább így lesz. A többi opció csak relatíve korlátozottan alkalmazható, forradalmi új fejlesztések pedig nincsenek a csőben – legalábbis nem olyanok, amelyek ne a science-fiction terepére tartoznának, mint a Föld körüli pályára telepített naperőművek. Így a megújulós termelés fő problémája a termelés ingadozása lesz. Ahogy már most az.

Az ingadozást jelenleg főként könnyen és gyorsan szabályozható gázerőművek egyenlítik ki, de azoknak – mint fosszilis termelőknek – hosszú távon nincs helye a rendszerben. Az okos elektromos hálózatok, a tárolástechnológiai fejlődése részben megoldást kínálhat.

Jó eséllyel szükség lesz azonban még egy típusú megoldásra, amit az „áramból x” (angolul: Power-to-X) kifejezéssel szokás körülírni. Az „x” valamiféle energiahordozó, amit a megújuló forrással megtermelt árammal állítanak elő. Vagyis gyakorlatilag a megújuló forrásból termelt áramot olyan energiahordozóvá konvertálják, amelyben az energia tárolható, lehetőség szerint könnyen szállítható, majd igény szerint felhasználható. Az „x” lehet például valamiféle szintetikus üzemanyag, amellyel hagyományos robbanómotoros járműveket lehetne tankolni.

A legtöbb remény azonban a hidrogénhez fűzödik. A világgazdaság már most jelentős mennyiségben használ hidrogént, főként különféle iparágakban, például a műtrágyagyártásban, kohászatban. Jelenleg a hidrogént elsősorban földgázból nyerik ki, ami nem valami környezetbarát, és különösen nem volna az, ha a világ hidrogénfogyasztása többszörösére nőne.

Hidrogént elektromos árammal, elektrolízissel elő lehet állítani vízből – egy vízmolekula ugyebár két hidrogén- és egy oxigénatomból áll. Azonban ez rendkívül energiaigényes folyamat: ha a világgazdaság mostani éves hidrogénigényét vízbontással akarnánk előállítani, annyi áramra lenne szükség, amennyit most a teljes Európai Unió egy év alatt termel meg. Ahogy azonban a szél- és naperőművek terjednek, és ami még fontosabb, ahogy az ezekkel a módszerekkel előállított áram egyre olcsóbb lesz, egyre inkább költséghatékonnyá válik az elektrolízises hidrogéntermelés. A hidrogénüzemek működhetnek akár dedikált szél- és/vagy naperőművekkel, de használhatják akár a hálózatra éppen túltermelt áramot.

A hidrogént könnyű szállítani, erre a jelenlegi földgázvezeték-hálózat alkalmassá tehető. Hidrogénnel áramot lehet előállítani üzemanyagcellákkal – ez létező, működő technológia, bár még kiforratlan. Vagy akár egész egyszerűen el is lehet égetni a hidrogént, égése során nem keletkezik káros anyag, csak víz.

Egy kis atom idén nagyra viheti: már nem a jövő energiahordozója a hidrogén?

A leggyakrabban előforduló elem az univerzumban egyben remek üzemanyag is, csak az baj vele, hogy 3 dollárral drágább kilója az ideálisnál. Legalábbis a zöldnek, a hidrogén ugyanis több színben is kapható, attól függően, mennyire környezetszennyezőt szeretne az ember. Képbehozó a jövő üzemanyagáról, otthon is reprodukálható kísérlettel.

Ezek kicsik (teljesítményük kevesebb, mint 300 megawatt – a Paksi Atomerőműé 4x500 megawatt) és könnyen szabályozhatóak. A jelenleg működő atomerőművek mind egyediek, tervezésük és felépítésük ezért rendkívül drága és körülményes. Az SMR-ek azonban szabványosak lesznek, a gyártó leszállítja a kiválasztott típus szabvány alkatrészeit a megrendelőnek, az SMR-t a helyszínen már csak össze kell szerelni, és termelésbe állhat. Az elképzelések szerint az SMR-ek skálázhatóak lesznek, egy erőmű indulhat egy SMR-rel, majd könnyen bővülhet újabb modulokkal. A jelenlegi reaktorokkal ez sem lehetséges, például a Paksi Atomerőműhöz sem lehet egyszerűen hozzácsapni még két blokkot, a folyamatban lévő paksi bővítés gyakorlatilag egy új erőmű felépítését jelenti.