Czy zielony wodór zastąpi paliwa kopalne?

Wodór przez wielu nazywany jest nośnikiem energii przyszłości. Dlaczego nośnikiem energii a nie paliwem? Otóż wodór trzeba wyprodukować. Nie da się go pozyskiwać, jak surowce naturalne typu gaz czy ropa naftowa. Jedną z zalet wodoru jest jego ogromny potencjał. Zielony wodór jest nadzieją dla wielu krajów, w tym Polski, na szybsze osiągnięcie neutralności klimatycznej w każdej dziedzinie – zarówno w energetyce, gazownictwie, transporcie, jak i różnych gałęziach przemysłu. Zielony wodór ma być też szansą dla realizacji celów energetycznej transformacji.

Co znajdziesz w artykule:

• Korzyści i możliwości zastosowania zielonego wodoru
• Wodór a magazynowanie energii
• Czy zielony wodór zrewolucjonizuje ciepłownictwo i energetykę?
• Pierwsze projekty wodorowe w Polsce już się toczą
• Zielony wodór szansą na opłacalne, niskoemisyjne paliwo grzewcze?

Korzyści i możliwości zastosowania zielonego wodoru

Docelowo zielony wodór ma pomóc w magazynowaniu energii pochodzącej z instalacji fotowoltaicznych oraz farm wiatrowych. Ma także pomóc w odejściu od stosowania węgla i innych paliw kopalnych. Długotrwałe magazynowanie energii jest najbardziej oczekiwanym zastosowaniem zielonego wodoru. Branżą, która liczy na jego szersze wdrożenie, jest transport. Głównie chodzi o zastąpienie rozwiązań ropopochodnych. Statki, autobusy, pociągi i inne środki komunikacji, czekają na rozwój energetyki wodorowej.

Wodór cieszy się od lat niezwykłą popularnością w przemyśle, gdzie wykorzystywany jest do produkcji stali oraz półprzewodników. Idealnie sprawdza się także w palnikach do cięcia czy spawania metali. W procesie produkcji coraz częściej zastępuje paliwa kopalne. Najlepszym tego przykładem jest proces wyżarzania odbywający się w hutach stali. Wodór sprawdza się w produkcji nawozów i metanolu. W przemyśle spożywczym dodawany do opakowań chroni produkty przed szybkim psuciem.

Wodór posiada bardzo szerokie zastosowanie. Można go znaleźć w telefonach, laptopach czy samochodach. Także ogrzewanie i ciepłownictwo, choć nie zawsze może być w pełni zelektryfikowane, stawia na wodór i wodorowe technologie.

Wodór a magazynowanie energii

Wykorzystanie zielonego wodoru w procesie długotrwałego magazynowania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł energii ma być rozwiązaniem umożliwiającym postęp w tej materii. Dzięki zielonemu wodorowi możliwe jest bardziej efektywne wykorzystywanie energii pochodzącej z odnawialnych źródeł. Istotna jest w tej kwestii także niska emisyjność procesu magazynowania. Wodór jest przy tym bardzo lekki, dzięki czemu zbiorniki ze sprężonym wodorem mogą być obsługiwane w prostszy sposób niż baterie litowe.

Czy zielony wodór zrewolucjonizuje ciepłownictwo i energetykę?

Wykorzystywanie zielonego wodoru w ciepłownictwie wymaga przede wszystkim rozwoju specjalnej infrastruktury i odpowiedniej technologii. Konieczne byłoby stworzenie infrastruktury transportowej, a także zmniejszenie kosztów całego przedsięwzięcia. Obecnie nie wiadomo też, czy będzie można wykorzystywać obecnie posiadaną infrastrukturę służącą do spalania paliw. Rozważa się możliwość zastosowania technicznie dopuszczalnego rozwiązania, polegającego na mieszaniu zielonego wodoru z gazem ziemnym, jako sposób na zmniejszenie zapotrzebowania na to paliwo. Dodanie 20% wodoru do obecnej sieci gazu ziemnego wymaga realnie tylko jej lekkiej modyfikacji.

Pierwsze projekty wodorowe w Polsce już się toczą

W wielu miastach na świecie już dziś przyszłość transportu publicznego opierana jest na rozwoju wodoru jako ekologicznego paliwa przyszłości. Wodór jako bufor energetyczny, dzięki któremu zwiększona zostanie stabilizacja paliw i poprawiona praca sieci energetycznych, w taki sposób, aby zwiększyć ich elastyczność – oto cel na najbliższe lata.

Ważne jest, by pozyskiwanie zielonego wodoru było ekologiczne i ekonomiczne, a do tego potrzebne jest opracowanie mniej energochłonnych metod jego wytwarzania. Rozwój rozwiązań z wykorzystaniem wodoru stanowi jeden z filarów Europejskiego Zielonego Ładu, którego głównym założeniem jest odejście od dostaw pochodzących od niestabilnych i niepewnych dostawców.

W Polsce istnieje cała strategia wodorowa, która zakłada rozpoczęcie produkcji niskoemisyjnego paliwa z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, a także rozwój całej wodorowej gospodarki. Plan zakłada obniżenie kosztów pozyskiwania czystych technologii, a także produkcji i dystrybucji wodoru.

Wiele polskich firm stawia na wodór. PKN Orlen do 2030 roku na przedsięwzięcia skoncentrowane w obszarze nisko i zeroemisyjnego wodoru planuje przeznaczyć aż 7,4 mld zł. Grupa Orlen chce zainstalować około 0,5 GW nowych mocy wytwórczych wodoru, uzyskiwanych z odnawialnych źródeł energii oraz przetwarzania odpadów komunalnych.

Także Grupa Lotos planuje produkcję zielonego wodoru, a jednym z kluczowych projektów jest Green H2. Na terenach Rafinerii Gdańsk ma powstać farma elektrolizerów o mocy 80–100 MW produkujących zielony wodór.

Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo w ramach projektu o nazwie InGrid – Power to Gas prowadzi badania nad możliwościami magazynowania i transportu wodoru przy wykorzystaniu sieci gazu ziemnego. W wielu regionach Polski powstaję także doliny wodorowe, które mają w przyszłości stać się podstawą rozwoju gospodarki wodorowej.

Zielony wodór szansą na opłacalne, niskoemisyjne paliwo grzewcze?

Aby wodór stał się opłacalnym i ekonomicznym niskoemisyjnym paliwem grzewczym, do pokonania jest wciąż wiele trudności technicznych. Obecnie ogrzewanie wodorem jest znacznie mniej wydajne i droższe niż alternatywy, takie jak pompy ciepła, ciepłownictwo miejskie i energia słoneczna. Niemniej jego udział w dekarbonizacji ogrzewania – obok elektryfikacji i innych technologii – wydaje się nieunikniony.

Chociaż dziś koszty związane z wytwarzaniem zielonego wodoru są wysokie, przewiduje się, że do 2030 r. spadną do poziomu kosztu gazu ziemnego^[1]. Czy wodór przyjmie się jako jedna z opcji paliwa grzewczego? Z pewnością rynek potrzebuje dziś wyboru i dostępu do szeregu technologii.

^[1] https://www.theguardian.com/environment/2022/sep/27/hydrogen-is-unsuitable-for-home-heating-review-concludes