Nie tylko wiatr, słońce i woda. W transformacji energetycznej może pomóc także wodór

219

Rosnące ceny ropy i gazu łącznie z ograniczeniami w dostępie do ich źródeł dostarczyły kolejnych mocnych argumentów w dyskusji na temat udziału OZE w polityce energetycznej. Jako alternatywę dla paliw kopalnych wskazuje się najczęściej na fotowoltaikę, elektrownie wiatrowe, rozwój energetyki wodnej czy atomowej. Międzynarodowa firma konsultingowa Kearney zwraca uwagę, że olbrzymi potencjał tkwi także w wodorze. Jako substytut paliwa może być on wykorzystywany w sektorach odpowiadających za 65 proc. globalnej emisji gazów cieplarnianych.

O konieczności odchodzenia od paliw kopalnych mówi się już od dawna, przede wszystkim w kontekście zmian klimatycznych lub kurczących się zasobów. Obecnie doszły do tego mocne czynniki polityczne, które sprawiły, że coraz więcej krajów szuka alternatywy dla surowców energetycznych sprowadzanych z Rosji. Zmiana dostawcy paliw kopalnych, mimo że skomplikowana i kosztowna jest możliwa. Nie rozwiązuje jednak problemu, jakim jest nadmierna emisja gazów cieplarnianych. Zdecydowanie bardziej przyjazną środowisku opcją są odnawialne źródła energii. Jak wskazuje Kearney, dużą rolę w procesie transformacji energetycznej może odegrać także wodór.

Pierwiastek z potencjałem dla niskoemisyjnych technologii

Rosnące wykorzystanie wodoru stymuluje powstawanie nowych, niskoemisyjnych technologii oraz odgrywa znaczącą rolę w procesie dekarbonizacji. Surowiec ten może być z powodzeniem wykorzystany w sektorach, takich jak energetyka, transport, przemysł i budownictwo, które łącznie odpowiadają za ponad 65 proc. globalnej emisji CO2. Jego możliwości substytucyjne są największe w energetyce, gdzie za 22 proc. emisji gazów cieplarnianych odpowiada węgiel, a za kolejne 9 proc. ropa, gaz i inne paliwa. Tutaj H2 może zapewnić stabilizację sieci, balans geograficzny czy sezonowe, wielkoskalowe magazynowanie energii. Drugim obszarem z największym potencjałem dla wykorzystania wodoru jest transport, odpowiadający za 17 proc. emitowanych gazów cieplarnianych. W tym wypadku H2 może znaleźć zastosowanie jako paliwo dla samochodów czy pociągów, ale też być wykorzystany w transporcie lotniczym i morskim. Dla przemysłu (odpowiadającego za 14 proc. globalnej emisji CO2) wodór może być istotny z punktu widzenia gospodarki zamkniętego obiegu oraz jako czysty surowiec do rafinacji ropy. Jego roli w budownictwie (6 proc. emisji) upatruje się przede wszystkim jako elementu sieci grzewczych.

Wodór ma olbrzymi potencjał dla rozwoju bezemisyjnej energetyki i transportu. Choć sukcesywnie powiększa się wodorowa infrastruktura, niskoemisyjna produkcja tego surowca wciąż pozostaje kosztowna, a w 95 proc. opiera się na pozyskiwaniu wodoru z przetwarzania paliw kopalnych. Konieczny jest więc stały rozwój technologii, które sprawią, że proces ten będzie tańszy i bardziej wydajny – mówi Krystian Kamyk, Partner Zarządzający Kearney w Warszawie. – Rozwój technologii wodorowych ma największy potencjał w obszarach transportu oraz energetyki. W pierwszym z nich wodór może być wykorzystywany jako efektywne, ekologiczne źródło zasilania pojazdów, w drugim jako magazyn nadwyżek energii ze źródeł odnawialnych przetwarzanych w procesie elektrolizy – dodaje Krystian Kamyk.

Największym wyzwaniem dla technologii wodorowych jest to, by proces pozyskiwania surowca sam nie generował zwiększonej emisji CO2. Tymczasem dziś na świecie najwięcej produkuje się wodoru brązowego (powstającego w wyniku gazyfikacji węgla) oraz szarego (produkowanego przy użyciu paliw kopalnych, takich jak gaz ziemny). W obu przypadkach emisyjność jest bardzo wysoka. Pewnym rozwiązaniem jest tzw. wodór niebieski, przy produkcji którego także korzysta się z paliw kopalnych, ale emisyjność jest minimalizowana poprzez zastosowanie metod wychwytu CO2. Celem energetyki wodorowej jest produkcja wodoru zielonego, czyli takiego, który powstaje przy użyciu odnawialnych źródeł energii. Kluczową rolę odgrywa tutaj proces elektrolizy wody. Jej rozszczepienie na wodór i tlen nie generuje szkodliwych dla środowiska odpadów, a wykorzystanie odnawialnej energii ogranicza emisję CO2 do zera.