Hiilineutraaliuden saavuttaminen on kiireellinen maailmanlaajuinen tehtävä, mutta suurille päästöjä aiheuttaville maille ei ole olemassa "yksi kokoa" -polkua tämän tavoitteen saavuttamiseksi1,2.Useimmat kehittyneet maat, kuten Yhdysvallat ja Euroopan maat, noudattavat hiilidioksidipäästöjen vähentämisstrategioita, jotka keskittyvät erityisesti suuriin kevyisiin ajoneuvokantoihin, sähköntuotantoon, tuotantoon sekä liike- ja asuinrakennuksiin, jotka yhdessä muodostavat suurin osa hiilidioksidipäästöistään3,4.Sen sijaan suurilla kehitysmaiden päästöjen aiheuttajilla, kuten Kiinalla, on hyvin erilaiset taloudet ja energiarakenteet, jotka edellyttävät erilaisia ​​hiilidioksidipäästöjen vähentämisen painopisteitä paitsi alakohtaisesti myös uusien nollahiiliteknologioiden strategisessa käyttöönotossa.

Tärkeimmät erot Kiinan hiilipäästöprofiilissa länsimaisiin talouksiin verrattuna ovat raskaan teollisuuden paljon suuremmat päästöosuudet ja paljon pienemmät osuudet LDV-autoissa ja energiankäytössä rakennuksissa (kuva 1).Kiina on ylivoimaisesti ensimmäisellä sijalla maailmassa sementin, raudan ja teräksen, kemikaalien ja rakennusmateriaalien tuotannossa, ja se kuluttaa valtavia määriä hiiltä teollisuuden lämmön ja koksin valmistukseen.Raskaan teollisuuden osuus Kiinan nykyisistä kokonaispäästöistä on 31 %, mikä on 8 % korkeampi kuin maailman keskiarvo (23 %), 17 % suurempi kuin Yhdysvaltojen (14 %) ja 13 % korkeampi kuin Euroopan unionin. (18 %) (viite 5).

Kiina on luvannut saavuttaa hiilidioksidipäästöjen huippunsa ennen vuotta 2030 ja saavuttaa hiilineutraaliuden ennen vuotta 2060. Nämä ilmastolupaukset ansaitsivat laajaa kiitosta, mutta herättivät myös kysymyksiä niiden toteutettavuudesta6, osittain siksi, että "vaikeasti vähennettävällä" (HTA) on tärkeä rooli. Kiinan talouden prosesseja.Näihin prosesseihin kuuluvat erityisesti energian käyttö raskaassa teollisuudessa ja raskaassa liikenteessä, jota on vaikea sähköistää (ja siten siirtyä suoraan uusiutuvaan energiaan) sekä teollisuusprosessit, jotka ovat nyt riippuvaisia ​​kemiallisten raaka-aineiden fossiilisista polttoaineista. Viime aikoina on tehty muutamia tutkimuksia1 – 3, jossa tutkitaan hiilineutraaliutta hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä Kiinan yleistä energiajärjestelmän suunnittelua varten, mutta HTA-sektoreiden analysointi on rajallista.Kansainvälisesti HTA-toimialojen mahdolliset lievennysratkaisut ovat alkaneet herättää huomiota viime vuosina7–14.HTA-alojen hiilestä poistaminen on haastavaa, koska niitä on vaikea sähköistää kokonaan ja/tai kustannustehokkaasti7,8.Åhman korosti, että polkuriippuvuus on HTA-alojen keskeinen ongelma ja että edistyneiden teknologioiden visiota ja pitkän aikavälin suunnittelua tarvitaan HTA-sektorien, erityisesti raskaan teollisuuden, "vapauttamiseksi" fossiiliriippuvuudesta9.Tutkimuksissa on selvitetty uusia materiaaleja ja lievennysratkaisuja, jotka liittyvät hiilidioksidin talteenottoon, käyttöön ja/tai varastointiin (CCUS) ja negatiivisten päästöjen tekniikoihin (NET)10,11. Vähintään yhdessä tutkimuksessa on myönnetty, että ne tulisi ottaa huomioon myös pitkän aikavälin suunnittelussa11.Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin äskettäin julkaistussa kuudennessa arviointiraportissa "vähäpäästöisen" vedyn käyttö tunnustettiin yhdeksi tärkeimmistä lieventämisratkaisuista useilla sektoreilla kohti nollapäästöisen tulevaisuuden saavuttamista12.

Nykyinen puhdasta vetyä koskeva kirjallisuus keskittyy suurelta osin tuotantoteknologiavaihtoehtoihin ja tarjontapuolen kustannusten analyyseihin15.(Tässä artikkelissa "puhdas" vety sisältää sekä "vihreän" ja "sinisen" vedyn, joista ensimmäinen tuotetaan vesielektrolyysillä uusiutuvalla energialla, jälkimmäinen hankitaan fossiilisista polttoaineista, mutta hiilidioksidipäästöt on poistettu CCUS:lla.) Vedyn kysynnästä keskustellaan pääasiassa teollisuusmaiden kuljetusala – erityisesti vetypolttokennoajoneuvot16,17.Raskaan teollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämispaineet ovat jääneet jälkeen maantieliikenteen paineista, mikä kuvastaa tavanomaisia ​​oletuksia siitä, että raskas teollisuus
on erityisen vaikea hillitä, kunnes uusia teknologisia innovaatioita ilmaantuu.Puhtaan (erityisesti vihreän) vedyn tutkimukset ovat osoittaneet sen teknologisen kypsyyden ja laskevat kustannukset17, mutta lisätutkimuksia tarvitaan, jotka keskittyvät potentiaalisten markkinoiden kokoon ja teollisuuden teknologisiin vaatimuksiin puhtaan vedyn tulevan kasvun hyödyntämiseksi16.Puhtaan vedyn mahdollisuuksien ymmärtäminen globaalin hiilineutraaliuden edistämisessä on luonnostaan ​​puolueellinen, jos analyysit rajoittuvat pääasiassa sen tuotantokustannuksiin, sen kulutukseen vain suosituilla sektoreilla ja sen käyttöön kehittyneissä talouksissa. Nykyinen puhdasta vetyä koskeva kirjallisuus on keskittynyt. pitkälti tuotantoteknologian vaihtoehdoista tarjontapuolen kustannusten analyyseillä15.(Tässä artikkelissa "puhdas" vety sisältää sekä "vihreän" ja "sinisen" vedyn, joista ensimmäinen tuotetaan vesielektrolyysillä uusiutuvalla energialla, jälkimmäinen hankitaan fossiilisista polttoaineista, mutta hiilidioksidipäästöt on poistettu CCUS:lla.) Vedyn kysynnästä keskustellaan pääasiassa teollisuusmaiden kuljetusala – erityisesti vetypolttokennoajoneuvot16,17.Raskaan teollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämispaineet ovat jääneet jälkeen maantieliikenteen paineista, mikä kuvastaa tavanomaisia ​​oletuksia, joiden mukaan raskasta teollisuutta on edelleen erityisen vaikea hillitä, kunnes uusia teknologisia innovaatioita ilmaantuu.Puhtaan (erityisesti vihreän) vedyn tutkimukset ovat osoittaneet sen teknologisen kypsyyden ja laskevat kustannukset17, mutta lisätutkimuksia tarvitaan, jotka keskittyvät potentiaalisten markkinoiden kokoon ja teollisuuden teknologisiin vaatimuksiin puhtaan vedyn tulevan kasvun hyödyntämiseksi16.Puhtaan vedyn mahdollisuuksien ymmärtäminen globaalin hiilineutraaliuden edistämisessä on luonnostaan ​​puolueellinen, jos analyysit rajoittuvat pääasiassa sen tuotantokustannuksiin, sen kulutukseen vain suosituilla sektoreilla ja sen soveltamiseen kehittyneissä talouksissa.

Puhtaan vedyn mahdollisuuksien arviointi edellyttää sen mahdollisten tarpeiden uudelleenarviointia vaihtoehtoisena polttoaineena ja kemiallisena raaka-aineena koko energiajärjestelmässä ja taloudessa, mukaan lukien erilaiset kansalliset olosuhteet.Tällaista kattavaa tutkimusta puhtaan vedyn roolista Kiinan netto-nolla-tulevaisuudessa ei ole toistaiseksi tehty.Tämän tutkimusvajeen täyttäminen auttaa laatimaan selkeämmän tiekartan Kiinan hiilidioksidipäästöjen vähentämiselle, mahdollistaa sen vuosien 2030 ja 2060 hiilidioksidipäästöjen vähentämissitoumusten toteutettavuuden arvioinnin ja antaa ohjeita muille kasvaville kehittyville talouksille, joilla on suuret raskaan teollisuuden alat.