Postizanje neutralnosti ugljika je hitna globalna misija, ali ne postoji 'jedan za sve' put kojim bi velike zemlje emisije mogle ispuniti ovaj cilj1,2.Većina razvijenih zemalja, kao što su Sjedinjene Američke Države i one u Evropi, sprovode strategije dekarbonizacije fokusirane posebno na flote velikih lakih vozila (LDV), proizvodnju električne energije, proizvodnju i komercijalne i stambene zgrade, četiri sektora koji zajedno čine velika većina njihovih emisija ugljika3,4.Nasuprot tome, glavni emiteri u zemljama u razvoju, kao što je Kina, imaju veoma različite ekonomije i energetske strukture, što zahtijeva različite prioritete dekarbonizacije ne samo u sektorskom smislu, već iu strateškoj primjeni novih tehnologija s nultom emisijom ugljika.

Ključne razlike u kineskom profilu emisija ugljika u poređenju sa onima u zapadnim ekonomijama su mnogo veći udjeli emisija za tešku industriju i mnogo manji udjeli za LDV i korištenje energije u zgradama (Slika 1).Kina je daleko na prvom mjestu u svijetu po proizvodnji cementa, željeza i čelika, hemikalija i građevinskih materijala, trošeći ogromne količine uglja za industrijsku toplinu i proizvodnju koksa.Teška industrija doprinosi 31% trenutnih ukupnih emisija u Kini, što je udio koji je 8% veći od svjetskog prosjeka (23%), 17% veći od onog u Sjedinjenim Državama (14%) i 13% veći od udjela u Europskoj uniji (18%) (ref.5).

Kina se obavezala da će dostići vrhunac svojih emisija ugljika prije 2030. i postići neutralnost ugljika prije 2060. Ova klimatska obećanja zaslužila su široku pohvalu, ali su i postavila pitanja o njihovoj izvodljivosti6, dijelom zbog glavne uloge „teško za smanjenje” (HTA) procesa u kineskoj ekonomiji.Ovi procesi posebno uključuju upotrebu energije u teškoj industriji i transport za teške terete koji će biti teško elektrificirati (i stoga direktno preći na obnovljivu energiju) i industrijske procese koji sada zavise od fosilnih goriva za hemijske sirovine. Bilo je nekoliko nedavnih studija1– 3 istraživanje puteva dekarbonizacije ka neutralnosti ugljika za cjelokupno kinesko planiranje energetskog sistema, ali sa ograničenim analizama HTA sektora.Na međunarodnom planu, potencijalna rješenja za ublažavanje posljedica za HTA sektore su počela da privlače pažnju posljednjih godina7–14.Dekarbonizacija HTA sektora je izazovna jer ih je teško u potpunosti elektrificirati i/ili isplatiti7,8.Åhman je naglasio da je ovisnost o putu ključni problem za HTA sektore i da su vizija i dugoročno planiranje za napredne tehnologije potrebni da bi se sektori HTA, posebno teške industrije, 'otključali' od fosilne ovisnosti9.Studije su istraživale nove materijale i rješenja za ublažavanje u vezi sa hvatanjem, korištenjem i/ili skladištenjem ugljika (CCUS) i tehnologijama negativnih emisija (NETs)10,11.u najmanje jednoj studiji se priznaje da ih također treba uzeti u obzir u dugoročnom planiranju11.U nedavno objavljenom Šestom izvještaju o procjeni Međuvladinog panela za klimatske promjene, upotreba vodonika s 'niskom emisijom' prepoznata je kao jedno od ključnih rješenja za ublažavanje uticaja za više sektora u pravcu postizanja neto nulte emisije u budućnosti12.

Postojeća literatura o čistom vodoniku uglavnom je fokusirana na opcije proizvodne tehnologije sa analizom troškova na strani ponude15.('Čisti' vodonik u ovom radu uključuje i 'zeleni' i 'plavi' vodonik, prvi proizveden elektrolizom vode koristeći obnovljivu energiju, drugi nastao iz fosilnih goriva, ali dekarboniziran pomoću CCUS-a.) Diskusija o potražnji vodika je uglavnom fokusirana na transportni sektor u razvijenim zemljama – posebno vozila sa vodoničnim gorivnim ćelijama16,17.Pritisci za dekarbonizaciju teške industrije zaostali su u poređenju sa pritiscima u drumskom saobraćaju, odražavajući konvencionalne pretpostavke da će teška industrija
ostaje posebno teško ublažiti sve dok se ne pojave nove tehnološke inovacije.Studije čistog (posebno zelenog) vodonika su pokazale njegovu tehnološku zrelost i smanjenje troškova17, ali su potrebne daljnje studije koje se fokusiraju na veličinu potencijalnih tržišta i tehnološke zahtjeve industrija kako bi se iskoristio budući rast ponude čistog vodonika16.Razumijevanje potencijala čistog vodika da unaprijedi globalnu neutralnost ugljika bit će suštinski pristrasno ako se analize ograniče uglavnom na troškove njegove proizvodnje, njegovu potrošnju samo u omiljenim sektorima i njegovu primjenu u razvijenim ekonomijama. Postojeća literatura o čistom vodiku je fokusirana uglavnom na opcije proizvodne tehnologije sa analizama troškova na strani ponude15.('Čisti' vodonik u ovom radu uključuje i 'zeleni' i 'plavi' vodonik, prvi proizveden elektrolizom vode koristeći obnovljivu energiju, drugi nastao iz fosilnih goriva, ali dekarboniziran pomoću CCUS-a.) Diskusija o potražnji vodika je uglavnom fokusirana na transportni sektor u razvijenim zemljama – posebno vozila sa vodoničnim gorivnim ćelijama16,17.Pritisci za dekarbonizaciju teške industrije zaostali su u poređenju sa onima u drumskom saobraćaju, odražavajući konvencionalne pretpostavke da će tešku industriju biti posebno teško ublažiti sve dok se ne pojave nove tehnološke inovacije.Studije čistog (posebno zelenog) vodonika su pokazale njegovu tehnološku zrelost i smanjenje troškova17, ali su potrebne daljnje studije koje se fokusiraju na veličinu potencijalnih tržišta i tehnološke zahtjeve industrija kako bi se iskoristio budući rast ponude čistog vodonika16.Razumijevanje potencijala čistog vodonika da unaprijedi globalnu neutralnost ugljika bit će suštinski pristrasno ako se analize ograniče uglavnom na troškove njegove proizvodnje, njegovu potrošnju samo u omiljenim sektorima i njegovu primjenu u razvijenim ekonomijama.

Procjena mogućnosti za čisti vodonik ovisi o ponovnoj procjeni njegovih potencijalnih potreba kao alternativnog goriva i hemijske sirovine u cijelom energetskom sistemu i ekonomiji, uključujući razmatranje različitih nacionalnih okolnosti.Do danas ne postoji tako sveobuhvatna studija o ulozi čistog vodonika u kineskoj neto nultoj budućnosti.Popunjavanje ovog istraživačkog jaza pomoći će da se napravi jasnija mapa puta za smanjenje emisija CO2 u Kini, omogući procjena izvodljivosti njenih obećanja o dekarbonizaciji za 2030. i 2060. i pruži smjernice za druge rastuće ekonomije u razvoju s velikim sektorima teške industrije.