Niemcy poszukują alternatyw dla paliw kopalnych i zamierzają postawić na wodór. Niemiecka strategia wodorowa zakłada zwiększenie mocy elektrolizerów produkujących czysty wodór do 5 GW do roku 2030 oraz 10 GW do roku 2040. W procesie elektrolizy mają być wykorzystywane nadwyżki energii odnawialnej, w tym tej produkowanej przez niemieckie farmy wiatrowe na morzu.

Przeczytaj też: Polenergia z Siemensem pod rękę idą w przyszłość z wodoru

Raport „Wodór – nadzieja niemieckiej polityki klimatycznej i przemysłowej” autorstwa Michała Kędzierskiego pokazuje, że wodorowi w Niemczech przypisuje się nadzwyczajny potencjał i możliwości zastosowania w tak wielu obszarach, że traktowany jest on tam powszechnie jako ropa XXI wieku. Wykorzystywanie wodoru w celu dekarbonizacji gospodarki wymaga jednak pozyskiwania go w sposób, który nie generuje emisji. Tymczasem obecnie powstaje niemal wyłącznie w procesach reformingu parowego gazu ziemnego lub regazyfikacji węgla. Potrzebne są zatem inne sposoby pozyskiwania wodoru, a ich upowszechnienie będzie długim i kosztownym procesem, wymagającym, szczególnie w początkowej fazie, wielomiliardowych inwestycji.

Możemy brać przykład

Polska jest jednym z największych producentów wodoru w Europie. Jak wskazuje Krzysztof Kochanowski, wiceprezes Polskiej Izby Magazynowania Energii (PIME), produkuje się u nas rocznie megatonę tego pierwiastka. To ilość odpowiadająca 14 proc. zapotrzebowania na ten surowiec w Unii Europejskiej. To 10 razy mniej niż w Stanach Zjednoczonych, lecz nadal imponująco dużo wziąwszy pod uwagę, że rozwój tego sektora dopiero raczkuje w Polsce.

– Zasadniczo nie różnimy się od Niemiec i innych krajów europejskich pod kątem fizyki i ekonomii, zatem większość założeń dotyczących opłacalności tak samo odnosi się do Niemiec, jak i do nas. Niemcy są bardziej zaawansowani od nas we wprowadzaniu wodoru, gdyż pozyskują go sporo z gazu, ale pozostaje pytanie, czy powinniśmy iść tą samą drogą – mówi Michał Hetmański, członek zarządu fundacji Instrat.

Problem jest w tym, że produkujemy tzw. brudny wodór. Polski wodór, podobnie jak większość wodoru na świecie, jest wytwarzany przez reforming parowo-metanowy, czyli w procesie reakcji katalitycznej z parą wodną, który odbywa się przy temperaturze około 800 stopni Celsjusza. W kraju wodór pozyskujemy też podczas przerobu z ropy naftowej lub produkcji węgla koksującego. To oznacza, że mimo wytwarzania dużej ilości wodoru w Polsce, nie jest to rozwiązanie, które ograniczy emisję dwutlenku węgla.

Czysty czy brudny wodór?

Nie przekreśla to jednak szans dla wodoru w przyszłości, chociaż możliwości wprowadzenia nowych technologii eksperci oceniają różnie.

– Problemy z wykorzystaniem brudnego wodoru nie oznaczają, że przyszłość dla wodoru w Polsce jest zamknięta. Wręcz przeciwnie. W kraju istnieje potrzeba zainicjowania rozwoju technologii i rynku rozwiązań wodorowych, ale czystego wodoru np. w procesie elektrolizy wody czy produkcji energii z ogniw paliwowych – uważa Krzysztof Kochanowski. Michał Hetmański z kolei widzi możliwość wytwarzania wodoru zeroemisyjnego z elektrowni atomowej, ale dostrzega tez wady tego rozwiązania. – Jeśli mamy prąd z elektrowni atomowej, to moglibyśmy mieć też taki wodór, ale pozostaje kwestia kosztu. Budowa elektrowni atomowej byłaby subsydiowana, to teoretycznie niski koszt wytworzenia zeroemisyjnego wodoru byłby subsydiowany z innej kasy – uważa.

Przeczytaj też: Orlen zapowiada huby wodorowe w Płocku i Włocławku

Rozwiązaniem byłaby technologia elektrolizy przy użyciu nadwyżek z sieci. Wtedy jest to najtańsza energia, jeśli byłaby przetwarzana nie po przesyle, co zwiększa koszty i zmniejsza opłacalność tej operacji. – Ale gdyby nadwyżki były wykorzystywane w elektrolizerach na miejscu i produkcja wodoru byłaby rozproszona, a dystrybucja odbywałaby się lokalnie, to byłyby niskie koszty przesyłu, pozostałby jedynie koszt dystrybucji przy użyciu istniejącej infrastruktury – podkreśla Hetmański.

Sceptycznie do praktycznych aspektów wprowadzenia wodoru podchodzi natomiast Andrzej Gąsiorowski – aktywista klimatyczny, współtwórca inicjatywy FOTA4Climate. – Na razie nie mamy technologii, żeby wprowadzić wodór na masową skalę, chociaż co do samego poszukiwania rozwiązań wodorowych, to wspieramy te poszukiwania. Jednak aby wodór stał się rzeczywistym paliwem przyszłości, musi nastąpić przełom technologiczny. Wytwarzanie, magazynowanie, transport i wykorzystanie wodoru nastręczają bardzo poważne trudności techniczne (technologiczne) i wiążą się zwykle z bardzo dużymi stratami energii na każdym etapie tego procesu. Znacznie większymi niż przy wytwarzaniu energii elektrycznej, jeśli prześledzimy drogę od źródła do odbioru – uważa.

Mimo tego przedstawiciel FOTA4Climate uważa, że wodór może znaleźć swoje nisze i nie należy rezygnować z rozwoju tej technologii.
– Gdybyśmy konstruowali system energetyczny w oparciu o odnawialne źródłach energii i energię jądrową, to moglibyśmy swobodniej pozwolić sobie na magazynowanie energii w wodorze. Wtedy te trzy elementy, w tym wykorzystanie wodoru jako magazynu energii z odnawialnych źródeł, miałoby szansę zadziałać. Obecnie wodoru na masową skalę nie da się zastosować, co jest smutną konstatacją, gdyż to by wiele zmieniało. Trzeba wspierać poszukiwania i badania – mówi Andrzej Gąsiorowski.

Wodór ma perspektywy

Minister klimatu poinformował w lipcu o rozpoczęciu prac nad polską strategią wodorową, której główne cele opierają się o stworzenie łańcucha wartości dla niskoemisyjnych technologii wodorowych, wzmocnienie roli wodoru w budowaniu polskiego bezpieczeństwa energetycznego czy wdrożenie wodoru jako paliwa transportowego.

Rząd powołał specjalny zespół ekspertów, który ma wypracować strategię wodorową dla kraju. Trwają dyskusje czy na początku wykorzystać tzw. brudny wodór i wspierać inwestorów w technologie oczyszczania czy też promować wyłącznie produkcję czystego wodoru z OZE.

Przeczytaj też: Solorz-Żak inwestuje w zielony wodór

PIME uważa, że istnieje potrzeba stworzenia mapy technologicznej, zaczynając od analizy rynku i ustalenia metod i finansowych możliwości wsparcia.
Dekarbonizacja energetyki wymaga, aby dalszy rozwój energetyki wodorowej był związany z wykorzystaniem do produkcji wodoru energii źródeł odnawialnych.

– Wielu producentów energii z OZE rozważa inwestycje w hydrolizery jako instalacje zwiększające elastyczność OZE. Obecnie dominującą technologią produkcji czystego wodoru jest elektroliza wody. W szczególności z elektrolizerów alkalicznych. I w tej technologii obserwujemy najszybszy postęp rozwoju – podkreśla Krzysztof Kochanowski. Uważa, że ważne jest opracowanie zharmonizowanej definicji odnawialnego lub niskoemisyjnego wodoru w oparciu o przejrzystą metodologię. Certyfikację produkowanego wodoru należałoby klasyfikować w odniesieniu do jego śladu węglowego i charakteru energii elektrycznej wykorzystywanej do jego produkcji, niezależnie od tego, czy jest on odnawialny, czy nie.

_{Foto: EY}