Зелений водень та енергія для сталого розвитку майбутнього

Abstract

У даній статті розглянуто роль зеленого водню як ключового вектора енергетичного переходу в умовах глобальних кліматичних викликів 2026 року. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю радикальної декарбонізації промислового сектору та важкого транспорту, де пряма електрифікація є технічно обмеженою. Автори аналізують інтеграцію відновлюваних джерел енергії (ВЕЕ) у системи електролізу нового покоління, що дозволяє перетворювати надлишкову сонячну та вітрову генерацію на стабільний енергоносій.

Особлива увага приділяється концепції «Квантового стрибка» у розробці нових матеріалів для зберігання та транспортування водню. Використання квантового моделювання дозволяє значно прискорити пошук ефективних металоорганічних структур (MOFs) та каталізаторів, що не містять критично дефіцитних металів платинової групи. Це відкриває шлях до зниження собівартості виробництва водню та підвищення безпеки його використання у міській інфраструктурі.

У контексті японського досвіду побудови «Водневого суспільства» аналізуються сучасні кейси впровадження водневих паливних елементів у муніципальні мережі Токіо. Досліджується синергія між цифровими технологіями управління енергією (Smart Grid) та фізичною інфраструктурою виробництва H₂. Такий підхід забезпечує гнучкість енергосистеми та мінімізує втрати при передачі енергії на великі відстані.

Екологічний аспект роботи зосереджений на оцінці життєвого циклу водневих технологій. Автор доводить, що перехід на зелений водень дозволяє не лише знизити викиди CO₂, а й стимулює розвиток економіки замкненого циклу через використання побічного продукту електролізу — чистого кисню — у суміжних галузях. Це створює додаткову додану вартість та підвищує загальну ресурсну ефективність екосистеми.

Економічна складова дослідження базується на прогнозах динаміки цін на енергоносії до 2030 року. Виявлено, що масштабування потужностей електролізерів та впровадження міжнародних стандартів сертифікації «чистого» палива є критичними факторами для досягнення цінового паритету з викопним паливом. Пропонується модель державного стимулювання інвестицій у водневу інфраструктуру як стратегічного активу національної безпеки.

У висновках підкреслюється, що інтеграція високих технологій, квантової науки та екологічного менеджменту є єдиним дієвим механізмом досягнення цілей сталого розвитку. Форум 2026 року в Токіо стає відправною точкою для глобального технологічного консенсусу, де зелений водень виступає не просто як паливо, а як фундамент нової безвуглецевої цивілізації.

References

1.      Demchuk, L. I., Nonik, L. Y., & Voinakovych, I. M. (2024). Ekoloho-tekhnohenna bezpeka, yak rol u formuvanni stratehii natsionalnoi bezpeky derzhavy [Ecological and technogenic safety as a role in forming the state's national security strategy]. In Suchasni vektory rozvytku Ukrainy: zabezpechennia stalosti ta bezpeky (pp. 16-21). Scientific and Educational Innovation Center of Social Transformations. https://doi.org/10.54929/conf_28_10_2024-16-01

2.      Chepeliev, M., Diachuk, O., Podolets, R., & Semeniuk, A. (2023). What is the future of nuclear power in Ukraine? The role of war, techno-economic drivers, and safety considerations. Energy Policy, 178, 113612. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2023.113612

3.      Kudria, S. O., Riepkin, O. O., Rubanenko, O. O., Yatsenko, L. V., & Shynkarenko, L. Ya. (2022). Etapy rozvytku zelenoi vodnevoi enerhetyky Ukrainy [Stages of development of green hydrogen energy in Ukraine]. Vidnovliuvana enerhetyka [Renewable Energy], 1(68), 5–16. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.1(68).5-16

4.      Kudria, S., Yatsenko, L. V., Shynkarenko, L. Ya., & Tkalenko, M. D. (2021). Oprisnennia morskoi vody dlia otrymannia zelenoho vodniu [Desalination of seawater for green hydrogen production]. Vidnovliuvana enerhetyka [Renewable Energy], 4(67), 6–17. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2021.4(67).6-17

5.      Sharma, G. D., Verma, M., Taheri, B., Chopra, R., & Parihar, J. S. (2023). Socio-economic aspects of hydrogen energy: An integrative review. Technological Forecasting and Social Change, 192, 122574. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2023.122574

6.      European Commission. (2020). A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe (COM(2020) 301 final). https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:52020DC0301

7.      Kudria, S. O. (2023, May 18–19). Napriamy rozvytku vitrovodnevoi enerhetyky Ukrainy [Directions of development of wind-hydrogen energy in Ukraine]. XXIV International Scientific and Practical Online Conference "Renewable Energy and Energy Efficiency in the XXI Century", Kyiv, Ukraine.

8.      Arat, H. T., Baltacioglu, M. K., Tanç, S., Sürer, M. G., & Dincer, I. (2020). A perspective on hydrogen energy research, development and innovation activities in Turkey. International Journal of Energy Research, 44(2), 588–593. https://doi.org/10.1002/er.5031

9.      BRDO. (2022). Zelena vidbudova Ukrainy: perspektyvy zastosuvannia vodniu v transporti [Green reconstruction of Ukraine: prospects for the use of hydrogen in transport]. https://brdo.com.ua/analytics/zelena-vidbudova-ukrayiny-perspektyvy-zastosuvannya-vodnyu-vtransporti/

10.  European Clean Hydrogen Alliance. (2023). https://single-market-economy.ec.europa.eu/industry/strategy/industrial-alliances/european-clean-hydrogen-alliance_en

11.  European Commission. (2022). REPowerEU: Joint European Action for more affordable, secure and sustainable energy (COM(2022) 108 final). https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=COM:2022:108:FIN

12.  Institute of Renewable Energy of the NASU. (2020). Atlas enerhetychnoho potentsialu Ukrainy [Atlas of energy potential of Ukraine]. https://drive.google.com/file/d/11Ay1otLjiqIQelPKxSqfir2rYwGIKxSg/view

13.  UkraineInvest. (2022, June 6). Ukraine can become a reliable supplier of green hydrogen to the EU. https://ukraineinvest.gov.ua/uk/news/06-06-22-2/

14.  Naftogaz. (2021). Naftogaz signed a memorandum on the implementation of the "H₂EU+Store" project. https://www.naftogaz.com/news/green-hydrogen-ukraine-germany

15.  Kireitseva, H., Vyhovska, O., & Khomenko, S. (2025). Intehrovana model zaluchennia zelenykh investytsii dlia dekarbonizatsii zalizorudnoi promyslovosti Ukrainy [Integrated model of attracting green investments for decarbonization of the iron ore industry of Ukraine]. Scientific Bulletin of Vinnytsia Academy of Continuing Education. Series "Ecology. Public Management and Administration", 2(8), 10–19. https://doi.org/10.32782/2786-5681-2025-2.02

16.  Khomenko, S. V., & Kireitseva, H. V. (2025). Otsinka stanu vprovadzhennia mizhnarodnykh zoboviazan Ukrainy zi zminy klimatu v zakonodavche ta normatyvno-pravove zabezpechennia [Assessment of the state of implementation of Ukraine's international climate change obligations into legislative and regulatory support]. Ekolohichni nauky [Environmental Sciences], 2(59), 228–235. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2025.eco.2-59.35