Jeśli wodór jest uzyskiwany z paliw kopalnych, to jest to jedynie pozornie technologia o niskiej emisji. Klient nie wie tego, że wodór, którego używa musiał być oczyszczony i do jego produkcji wyemitowano wielkie ilości CO2 - mówi prof. dr hab. Wojciech Grochala z Centrum Nowych Technologii UW

W jaki sposób działa silnik na wodór?

Można w nim spalać wodór, podobnie jak w silniku na benzynę, i w ten sposób uzyskiwać wodę i ciepło. Drugim sposobem jest wykorzystanie baterii wodorkowej lub ogniwa paliwowego, które wodór i tlen zmieniają w wodę i prąd. Jednak ogniwa paliwowe bardzo szybko się psują jeśli wodór jest „brudny”.

Co oznacza, że wodór jest “brudny”?

Technologie wodorowe zakładają reagowanie wodoru z tlenem albo z powietrzem. Jeśli wodór ma jakieś zanieczyszczenia wynikające z procesu jego produkcji, to urządzenia, które go przetwarzają bardzo szybko się psują. W przyrodzie czysty wodór występuje jedynie w wnętrzach gwiazd, ale nie sposób go stamtąd wydobyć. Brudny wodór można uzyskać w procesie reagowania z wodą ropy czy metanu lub rozbijania węglowodorów w wysokiej temperaturze, jak robi to np. Orlen. Następnie trzeba go oczyścić, aby uzyskać czysty wodór. Można również pozyskiwać wodór z wody dzięki nowoczesnym metodom fotoelektrochemii. Materiał jest dużo czystszy, ale jest też dużo droższy.

Czyli przełom w energetyce wodorowej nastąpi dopiero, kiedy zostanie odkryta tania metoda pozyskiwania lub oczyszczania wodoru?

Nie chodzi tylko o metodę oczyszczania. Jeśli wodór jest uzyskiwany z paliw kopalnych, to jest jedynie pozornie technologia o niskiej emisji. Klient nie wie tego, że wodór, którego używa musiał być oczyszczony i do jego wytworzenia wyemitowano wielkie ilości CO2. Największym problemem obecnie jest produkcja czystego wodoru bez konieczności oczyszczania, który może być pozyskiwany jedynie z wody słodkiej. Niestety jej zasoby zmniejszają się w szybkim tempie, podobnie jak zasoby paliw kopalnych. Teraz naukowcy uczestniczą w wyścigu o wynalezienie metod jak najbardziej wydajnej produkcji wodoru z wody słodkiej oraz jak najtańszego oczyszczania wody słonej, oceanicznej.

Czy energia wodorowa uzyskiwana przy użyciu OZE jest zeroemisyjna?

Nie do końca. Przecież do wybudowania infrastruktury OZE, a później jej utylizacji tzn. do konstrukcji baków wodoru, ogniw paliwowych, baterii wodorkowych itp., wreszcie samego wodoru, najczęściej zużywamy energię pozyskiwaną z paliw kopalnych.

Jakie są szanse na to, że wodór będzie paliwem przyszłości?

Z jednej strony, uważam, że powinniśmy szukać jak najlepszej metody produkcji czystego wodoru. Niestety będzie to długotrwały proces, a przekształcenie obecnych stacji benzynowych na stacje wodorowe będzie kosztowne. Pewnym światełkiem w tunelu jest możliwy przełom naukowy, jakim byłaby kontrolowana zimna fuzja, nad którą pracują głównie Chińczycy i Amerykanie. Z drugiej strony, jestem realistą i wiem, że całkowite odejście od paliw kopalnych w obecnej chwili jest niemożliwe. Poza tym, przestawienie się na energię wodorową jest kosztochłonne i w związku z tym będzie przebiegało powoli.

Na czym polega magazynowanie wodoru?

Magazynowanie wodoru to zbiór metod, dzięki którym gromadzimy paliwo wodorowe w ograniczonym miejscu w przestrzeni. Można to porównać z gromadzeniem benzyny w baku auta. Tu wystarczy cienki pojemnik, który jest napełniany cieczą i można go wykorzystywać do napędzania silnika. Natomiast w przypadku wodoru jest z tym spory problem, ponieważ wodór nie jest cieczą, tylko gazem. Trzymanie go w butlach jest wymagające, ponieważ trzeba uważać, żeby gaz się nie ulatniał - jest bardzo lekki i szybko uchodzi do atmosfery. Jednak jest to najlepsza metoda, która jest stosowana w wielu autach na wodór. Jej jedyną wadą jest to, że podczas sprężania gazu traci się część energii. Obecnie na specjalnie zaprojektowanych stacjach można tankować wodór, nie jest to jednak tak proste jak na stacjach benzynowych, które znamy. Takie tankowanie odbywa się pod ciśnieniem w warunkach maksymalnej szczelności połączeń.

Są inne metody?

Drugą metodą jest magazynowanie ciekłego wodoru, który może być przechowywany podobnie jak benzyna. Problem polega na tym, że aby wodór utrzymał stan ciekły to musi być utrzymywany w niskiej temperaturze. W takim wypadku musielibyśmy w bagażniku wozić dużą lodówkę zużywającą prąd. Trzecia metoda, chemiczne magazynowanie wodoru, polega na posiłkowaniu się substancjami chemicznymi do przechowywania wodoru. Istnieją ponadto baterie wodorowe, które korzystają z metody elektrochemicznej, z której korzysta się w napędach hybrydowych. Ona magazynuje bardzo mało wodoru, ale jest zaletą jest to, że może być wielokrotnie ładowana.

Czy wyciek wodoru jest niebezpieczny?

Porównam to z wyciekiem benzyny, z którym częściej możemy się zetknąć na co dzień. Kiedy wycieka benzyna, czujemy charakterystyczny zapach. To niebezpieczna sytuacja, ponieważ jeśli w pobliżu powstanie iskra, to następuje groźny wybuch. Natomiast w przypadku pojazdów wodorowych bak umieszczony jest z tyłu. Jeśli nastąpi rozszczelnienie i wodór ulotni się, to w razie zapłonu powstanie na bardzo krótko pionowy słup ognia, który, jak pokazały liczne testy, nie grozi nawet pasażerom z tyłu auta.

Rozmawiała Maria Lipińska