Wodorowy wyścig z przeszkodami

Wodorowy wyścig z przeszkodami
Wodór jest obecnie jedną z najjaśniejszych gwiazd w wyścigu o tytuł paliwa przyszłości fot. Shutterstock
  • Ten tekst jest częścią STREFY PREMIUM WNP.PL
  • Aleksandra Helbin
    Aleksandra Helbin
  • Dodano: 22-08-2021 12:00

Wodór okrzyknięto paliwem przyszłości, które pomoże wypełnić ambitne cele klimatyczne. Do wyścigu - stawką jest rozwój gospodarki wodorowej - stanęła również Polska. Wszyscy uczestnicy tej rywalizacji doskonale wiedzą, gdzie meta i o co toczy się gra; po drodze czeka ich wiele przeszkód.

Rozpoczęła się rejestracja na naszą najnowszą konferencję. PRECOP 27 pod patronatem WNP.PL odbędzie się 18-19 października i poprzedzi Szczyt Klimatyczny COP27 w Egipcie. Zapraszamy!

  • Unia Europejska stawia na zielony wodór - jako paliwo przyszłości. Polska również idzie tą drogą, widzi jednak przyszłość w różnych kolorach - nie tylko zielonym, ale także szarym i niebieskim.
  • Największym obecnie wyzwaniem wydaje się rozwiązanie - zarówno od strony technicznej, jak i finansowej - kwestii związanych z transportem i magazynowaniem wodoru. Kolejną przeszkodą w postępach gospodarki wodorowej w Polsce są także bariery prawne - w postaci braku niezbędnych do rozwoju tego rynku regulacji.
  • Jakie działania podjąć, by spełnić marzenie o budowie wodorowej gospodarki? Odpowiedzi m.in. na to pytanie szukać będą uczestnicy Europejskiego Kongresu Gospodarczego w Katowicach podczas sesji "Wodór – paliwo przyszłości". Dostępna jest już rejestracja na wydarzenie. Serdecznie zapraszamy!

Wodór jest obecnie jedną z najjaśniejszych gwiazd w wyścigu o tytuł paliwa przyszłości, a koncepcje budowy gospodarki wodorowej pojawiają się na agendach rządów wszystkich rozwiniętych państw.

Paliwo przyszłości

Nie jest to jednak nowa koncepcja, gdyż sam pierwiastek znany jest ludzkości od stuleci; pierwsze ogniwa wodorowe pojawiły się już w XIX w., a w połowie XX w. nową technologię wykorzystania wodoru w silnikach odrzutowych testowała NASA.

Jednak kariera wodoru zdecydowanie przyspieszyła dopiero w ostatnich dziesięcioleciach, do czego przyczyniły się m.in. kolejne kryzysy paliwowe, które uzmysłowiły ludzkości skalę zagrożeń wynikających z nadmiernego uzależnienia od ropy.

Właśnie wtedy pojawił się po raz pierwszy termin "gospodarki wodorowej", a takie koncerny, jak General Motors czy Mercedes Benz, na poważnie zabrały się do testów napędów, które pozwoliłyby na zastąpienie benzyny wodorem.

Dziś rozwój gospodarki wodorowej, na którą składa się cały łańcuch wartości – od produkcji, przez  magazynowanie i dystrybucję, po zastosowanie u klienta końcowego, ma nie tylko uniezależnić ludzkość od paliw kopalnych, ale przede wszystkim przyczynić się do zakładanego osiągnięcia neutralności klimatycznej.

Wszystkie kolory wodoru

Głównymi zaletami wodoru pozostają niewyczerpane zasoby i szerokie zastosowanie. To najczęściej występujący pierwiastek chemiczny we wszechświecie. Problemem jest jednak to, że nie występuje w przyrodzie jako wolna cząsteczka. Dlatego do produkcji wodoru niezbędne jest wykorzystanie energii, co - w dobie uzależnienia energetyki od paliw kopalnych - stawia pod znakiem zapytania jego zeroemisyjność.

Obecnie na świecie większość wodoru otrzymywana jest w procesie reformingu metanu lub zgazowania węgla. Taki wodór nosi miano wodoru szarego, ponieważ w procesach tych wykorzystywane są paliwa kopalne i ich emisyjność jest bardzo wysoka.


Żeby podchodzić do wodoru jak do paliwa przyszłości, należy ograniczyć emisyjność jego produkcji, co możliwe jest w przypadku tzw. wodoru niebieskiego (błękitnego). Do jego produkcji wykorzystuje się nieodnawialne źródła energii i surowce; na zmniejszenie emisyjności tych procesów pozwala zastosowanie metod wychwytu CO2, a następnie jego składowanie bądź ponowne wykorzystanie.

Do wytwarzania wodoru wykorzystać można również energię pochodzącą z odnawialnych źródeł energii, co pozwoli praktycznie całkowicie wyeliminować emisyjność całego procesu. I właśnie taki zielony wodór – wytwarzany z udziałem OZE – ma przyczynić się do osiągnięcia neutralności klimatycznej.

Zielony wodór w strategiach

Nic dziwnego, że właśnie ten zielony rodzaj wodoru zajmuje ważne miejsce w strategiach energetycznych wielu państw, zakładających zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Strategiczny dokument w tej mierze w ubiegłym roku przyjęła Unia Europejska. Znalazły się w niej ambitne deklaracje przeznaczenia na wodorowe inwestycje nawet 470 mld euro w perspektywie 2050 roku.

– Ta technologia staje się największą gwiazdą nowej energetyki na całym świecie – przekonywał wiceprzewodniczący KE ds. Europejskiego Zielonego Ładu Frans Timmermans, ogłaszając unijną strategię wodorową.

Jej priorytetem jest oczywiście zielony wodór, niepozostawiający śladu węglowego. Błękitny wodór ma być rozwiązaniem tylko i wyłącznie na czas transformacji systemów energetycznych państw unijnych.

Zobacz także: Komisja Europejska stawia na wodór w energetyce. Tak chce to osiągnąć

Jak przekonują naukowcy ze Wspólnego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej, potencjał odnawialnych źródeł energii, jaki drzemie w poszczególnych krajach Wspólnoty, jest ogromny i z powodzeniem można go wykorzystać do produkcji czystego wodoru, który stanie się paliwem przyszłości dla całej Europy.

Polska strategia wodorowa

W tym roku do państw z własną strategią wodorową dołączyła także Polska. Ministerstwo Klimatu i Środowiska 14 stycznia 2021 r. przekazało do konsultacji społecznych projekt „Polskiej Strategii Wodorowej”, która określa cele w rozwoju wykorzystania technologii wodorowych w Polsce.

Czytaj więcej: Rząd pokazał projekt Polskiej Strategii Wodorowej. Będą trzy filary rozwoju

To duże osiągnięcie, biorąc pod uwagę, że w regionie nasz kraj był pierwszym państwem, które przedstawiło zarys krajowej strategii.  To jednak dopiero pierwszy krok, a budowa gospodarki wodorowej nad Wisłą tak naprawdę dopiero się rozpoczyna.

Zastąpić wodorową tęczę

W swojej strategii Polska nieco odmiennie podchodzi do niektórych kwestii, jak chociażby do sposobów produkcji wodoru, stawiając nie tylko na zielony wodór, ale także na inne jego kolory.

Autorzy projektu postulują zastąpienie "tęczowej" terminologii w opisywaniu źródeł pochodzenia wodoru, w których mowa o zielonym, błękitnym i szarym wodorze, bardziej neutralną klasyfikacją. Ich zdaniem kryterium powinna być ilość wyemitowanego CO2 w całym łańcuchu produkcji kilograma wodoru, co umożliwi producentom optymalizowanie technologii pod kątem tego wskaźnika.

Jak dodają, dywersyfikacja źródeł energii jest procesem długotrwałym i aktualnie nadal większość energii elektrycznej wytwarza się przy wykorzystaniu paliw kopalnych. Dodatkowo pożytkowanie potencjału źródeł OZE jest ograniczone warunkami technicznymi i atmosferycznymi.

Już teraz nasz kraj stał się trzecim co do wielkości producentem wodoru w Unii Europejskiej, jednakże to praktycznie wyłącznie wodór szary, wytwarzany głównie przez rafinerie oraz zakłady chemiczne i wykorzystywany w procesach rafinacji oraz produkcji nawozów mineralnych i chemikaliów.

Lider produkcji wodoru w Polsce to Grupa Azoty, gdzie rocznie wytwarza się ok. 420 tys. ton tego surowca. Udział tej spółki w rynku sięga ok. 42 proc.

Następne w kolejności są spółki, które praktycznie całość produkcji przeznaczają na własne potrzeby, takie jak Grupa Lotos czy PKN Orlen, z udziałem w rynku ok. 14 proc. każdy; z kolei Jastrzębska Spółka Węglowa ma 7-procentowy udział w rynku.


O produkcji zielonego wodoru na większą skalę w Polsce wciąż ciężko mówić. Takie ambicje ma Grupa Lotos, która uruchomiła program inwestycyjny Green H2, w ramach którego chce zbudować wielkoskalową instalację do produkcji zielonego wodoru. PGNiG (zgodnie ze swoim projektem InGrid – Power to Gas) planuje instalację w oddziale spółki w Odolanowie, która - przy użyciu energii wytwarzanej przez panele fotowoltaiczne - ma produkować czysty wodór.

Grupa Orlen zapowiedziała niedawno, że w ramach programu Hydrogen Eagle wybuduje sześć hubów wodorowych i 100 stacji tankowania wodorem w Polsce, w Czechach i na Słowacji. Wodór będzie tu produkowany z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii. W przypadku Ciechu z kolei wodór powinien pomóc w dekarbonizacji Grupy do 2040 r.

Jednak sposób produkcji wodoru nie jest jedynym problem na drodze do gospodarki wodorowej. Kolejnymi słabymi ogniwami pozostaje  logistyka tego surowca.

Transport i magazynowanie wodoru

Nowe technologie dają obecnie możliwości zwiększenia produkcji wodoru, lecz brak rozwiniętego rynku obrotu tym surowcem powoduje, że większości producentów nie opłaca się jego wytwarzanie w dużych ilościach. Wyprodukowane paliwo trzeba bowiem dostarczyć do odbiorców końcowych, a tu napotykamy na przeszkody natury technicznej.

Brakuje jakiejkolwiek sieci przesyłowej, dedykowanej wodorowi. Przyszłościowym kierunkiem w Polsce wydaje się wykorzystanie istniejącego systemu gazociągów wraz z podziemnymi magazynami gazu, które są również elementem sieci gazowej, w szczególności tzw. magazyny kawernowe w wysadach solnych.

Proces transportu mieszanin gazu ziemnego z wodorem wymaga jednakże uregulowania i dokładnego zbadania. Musi on być technicznie i ekonomicznie uzasadniony i - przede wszystkim - bezpieczny w kontekście infrastruktury przesyłowej, jak również odbiorców końcowych. Należy pamiętać, że własności fizyko-chemiczne wodoru różnią się od własności gazu ziemnego.

Zmiany w prawie konieczne od zaraz

Jedną z większych przeszkód na drodze rozwoju gospodarki wodorowej w Polsce są także bariery prawne - w postaci braku niezbędnych do rozwoju tego rynku regulacji. Dlatego do głównych celów polskiej strategii wodorowej należy także stworzenie stabilnego otoczenia regulacyjnego dla szybkich postępów wodorowego biznesu.

– Bez regulacji prawnych szybkiego rozwoju nie będzie. To drugi, po kwestiach finansowania i wsparcia, kluczowy element strategii – mówił WNP.PL Marek Faltynowicz, ekspert Klastra Technologii Wodorowej. Jego zdaniem warto tu skorzystać z doświadczeń innych. – Wiele rozwiązań, chociażby na szczeblu europejskim, zostało wypracowanych. Mamy różnego rodzaju normy, certyfikacje i systemy organizacyjne, wypracowane przez takie instytucje, jak choćby Hydrogen Europe, która działa już od 8 lat. Aktywny udział polskich przedstawicieli w tego typu organizacjach może zapewnić transfer wiedzy.

Zakładane w polskiej strategii wodorowej ramy czasowe wdrażania niezbędnych regulacji dla wodorowego biznesu wydają się jednak nazbyt ambitne - żeby nie powiedzieć nierealne...

Czytaj więcej: Wodoru może być więcej. Polska może być równie ambitna co Niemcy?

***
O tym, jak przebiega budowa gospodarki wodorowej, jak racjonalnie i efektywnie wspierać rozwój technologii wodorowych, a także o tym, jakie są oczekiwania głównych odbiorców przemysłowych – od energetyki, przez transport i hutnictwo, po górnictwo – rozmawiać będziemy podczas Europejskiego Kongresu Gospodarczego (od 20 do 22 września 2021 r. w Międzynarodowym Centrum Kongresowym w Katowicach).

Wodór będzie głównym tematem dyskusji podczas sesji "Wodór – paliwo przyszłości", która odbędzie się 21 września 2021 r. w godz. 13:30-15:00. Dostępna jest już rejestracja na wydarzenie. Serdecznie zapraszamy!

 

×

DALSZA CZĘŚĆ ARTYKUŁU JEST DOSTĘPNA DLA SUBSKRYBENTÓW STREFY PREMIUM PORTALU WNP.PL

lub poznaj nasze plany abonamentowe i wybierz odpowiedni dla siebie. Nie masz konta? Kliknij i załóż konto!

KOMENTARZE (6)

Do artykułu: Wodorowy wyścig z przeszkodami

  • EL MPPW-3 2021-08-23 10:27:17
    Czy ktoś z Polski zainteresował się poważnie technologią wytwarzania na skalę przemysłową CZYSTEGO (ZIELONEGO) H2 z wody morskiej (Stanford University). Hydroliza wody z innych zasobów niż morskie, to katastrofa. Najpierw względy hydrologiczne (jedno z ostatnich miejsc w Europie pod względem zasobów). Następnie ekonomicznych, bo fiskus nie przepuści okazji (i słusznie), żeby nie opodatkować wytwórcy H2 metodą elektrolizy wody z lokalnych (lądowych) zasobów środowiska.
  • H2ECO 2021-08-23 00:49:47
    I co z tego ze PL jest trzecim pod wzgl volumenu producentem wodoru w EU, i co z tego, ze Azoty mogą produkowac go nawet 42% krajowej produkcji, jezeli wodor do zasilania ogniw wodorowych musi byc wysokiej czystości, rzędu 99.999%. Uzyskanie go na takim poziomie z innej metody jak elektrolizery niemal niemozliwe, stad koszty wciaz przwyzszają korzysci, spalanie go jest bez sensu. Pozostaje rozproszona energetyka z oze typu PV na H2 magazynowanie lokalne nawet w wiązkach by zmagazynowac do wykorzystania pozniej w ogniwach. Idac tropem jaki narzuca sie teraz, to czy organa krajowych dozorow technivznych porozumialy sie, stworzyly fundamenty warunkow technivznych pod choćby stacje tankowania, czy tez robta jak chceta, za rok my dojrzejemy zrobimy wymagania i damy wam roczny okres na dostosowanie juz funkcjonujacych do przepisow.
    • MR 2021-08-23 08:38:19
      Norma ISO 14867-2 podaje 99.97% wodoru. Taką, a nawet lepszą czystość można spokojnie uzyskać bez elektrolizy.
  • Kwa kwa 2021-08-22 20:19:16
    Wodór wymyślił nasz wielki wódz, bezdzietny ojciec narodu, główny ekonom Jarosław Kaczyński. Mateusz Morawiecki następnego dnia przepisał wodór na żonę. A Jeleń Obajtek podarował go mamusi. Aaaaaaameeeeeeeenn
    • onej 2021-08-23 12:10:25
      ujuj i kakało ci sie wylało POtracony w zad
  • ooo 2021-08-22 12:49:57
    Nie tylko wodór jest przyszłością i gwarantem ochrony klimatu, ale też metan. Podkreślę, że metan odzyskany z upraw i hodowli zwierząt oraz odpadów, też może przyczynić się do ochrony klimatu. Bio gazownie mogą ten metan odzyskać i dzięki temu chronić nasz klimat, metan jest gazem cieplarnianym 22 razy gorszym od CO2. Spalając go, można zmniejszyć jego szkodliwość a przy okazji na tym zarobić. A na pola trafi później znacznie lepszy po ferment, co zmniejszy wykorzystanie nawozów i jeszcze bardziej wpłynie na ochronę klimatu.

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 18.208.187.128
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum

Logowanie

Dla subskrybentów naszych usług (Strefa Premium, newslettery) oraz uczestników konferencji ogranizowanych przez Grupę PTWP

Nie pamiętasz hasła?

Nie masz jeszcze konta? Kliknij i zarejestruj się teraz!