WYZWANIE DLA WSPÓŁCZESNEJ ENERGETYKI

Jednym z największych wyzwań, z jakimi boryka się świat w ostatnich latach, jest zahamowanie niekorzystnych zmian klimatycznych, które są wynikiem działalności człowieka. Emisja zbyt dużej ilości gazów cieplarnianych do atmosfery spowodowała podpisanie przez większość państw świata Porozumienia Paryskiego, które zakłada w pierwszej fazie ograniczenie wzrostu średniej temperatury globalnej poniżej 2 stopni Celsjusza, a w kolejnej nieprzekraczanie jej o 1,5 stopnia.

W związku z tym od kilku lat na naszych oczach zachodzi głęboka transformacja energetyczna. Zmiany zaobserwować można zarówno w Polsce jak i w Europie i polegają one na zmniejszeniu udziału energetyki opartej na węglu na rzecz odnawialnych źródeł energii.

Dekarbonizacja i rozwój nowych nośników energii, w tym technologii wodorowych pozwalają mieć nadzieję, że świat będzie w stanie przez najbliższe kilkanaście lat, przy zastosowaniu nisko- i zeroemisyjnych źródeł energii odbudować ekosystem.

Zainteresowanie, jakim ostatnimi czasy cieszy się wodór, wynika głównie z faktu, że to w nim pokładana jest nadzieja na rozwiązanie trzech istotnych problemów:

• Poszukiwanie alternatywy dla paliw kopalnych;
• Magazynowanie energii;
• Poszukiwanie alternatywy w transporcie morskim, lądowym i lotniczym dla paliw węglowodorowych

WODÓR – PALIWO PRZYSZŁOŚCI

Wodór to pierwiastek o najprostszej budowie występujący obficie w przyrodzie. Jest gazem bezwonnym, bezbarwnym. Występuje w stanie wolnym. W czystej postaci występuje bardzo rzadko. Zazwyczaj tworzy związki z innymi pierwiastkami. Najobfitszym źródłem wodoru jest woda.

Jako źródło energii wodór jest bardzo interesujący ze względu na wysokie ciepło spalania – jest gazem o największej przewodności ciepła ze wszystkich gazów na Ziemi. Gaz ten odznacza się również bardzo wysoką wartość opałową.

Można go otrzymać w różnoraki sposób. Większość produkowanego wodoru obecnie powstaje w wyniku procesu reformingu metanu, ropy naftowej i węgla. Najmniejszy procent powstaje, jak do tej pory, z elektrolizy wody. A to właśnie produkcja wodoru ze źródeł odnawialnych i użycie go w ogniwach paliwowych ma przyczynić się do uniezależnienia od światowych importerów paliw.

Wodór ma jednak jedną wadę, którą należało uwzględnić przy opracowywaniu ogniw paliwowych. Ma on mianowicie właściwości palne i wybuchowe w połączeniu z tlenem. Możliwość samozapłonu mieszaniny wodoru z tlenem zależy jednak od jego koncentracji. I właśnie ten aspekt brano szczególnie pod rozwagę przy opracowywaniu technologii wodorowych do wykorzystania tego pierwiastka w ogniwach paliwowych.

Nie bez znaczenia pozostaje jednak fakt, że wodór jest niewyczerpanym źródłem energii, a energia z niego pochodząca należy do jednych z najczystszych. Jest bezpiecznym źródłem energii dla środowiska, nie powodując jego zanieczyszczenia. Samo paliwo wodorowe ma potencjał zrewolucjonizować szeroko rozumiany  transport, a w przyszłości może nawet całą energetykę.

POLITYKA ZWIĄZANA Z WYKORZYSTANIEM TECHNOLOGII WODOROWYCH

W związku z kierunkami rozwoju obranymi przez Unię Europejską oraz Ministerstwo Klimatu i Środowiska Polska opracowała Strategię Wodorową, która zakłada, że do roku 2030 państwo zapewni warunki produkcji wodoru z zero- lub/i niskoemisyjnych źródeł.

W projekcie założono 5 celów:

Wdrożenie technologii wodorowych w energetyce i ciepłownictwie;

• Wykorzystanie wodoru jako paliwa alternatywnego w transporcie;
• Wsparcie dekarbonizacji przemysłu;
• Produkcja wodoru w nowych instalacjach;
• Sprawna i bezpieczna dystrybucja wodoru;
• Stworzenie stabilnego otoczenia regulacyjnego.

Sytuacja sprawia, że coraz częściej słyszy się o korzyściach z zastosowania H2 oraz sposobach wykorzystywania go, w celu osiągnięcia neutralności klimatycznej.

Temat wodoru dodatkowo podsyca fakt, iż na koniec stycznia 2023 Europejskie Partnerstwo Na Rzecz Czystego Wodoru ogłosiło nabór wniosków o dofinansowanie projektów dotyczących technologii wodorowej. Do finansowanych tematów należą m.in.: Doliny Wodorowe, produkcja wodoru ze źródeł odnawialnych czy ciepło i energia.

Tym samym mechanizmy wsparcia opracowane przez organy Unii jak i krajowe mają wspomóc od strony formalnej i zachęcić do inwestowania w technologie wodorowe.

mail: jbigoszewski@eneria.pl

Autor: Jakub BIGOSZEWSKI

Kierownik produktu, Ekspert ds. Turbin Gazowych