Magdalena Dudek, dr hab. inż., prof. Akademii Górniczo-Hutniczej, Wydział Energetyki i Paliw, Katedra Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego: W Polsce istnieje potencjał na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii  do produkcji wodoru

Jakie są szanse na odejście od paliw kopalnych na rzecz zielonego wodoru?

Wodór będzie bardzo dobrym uzupełnieniem innych źródeł energii, głównie w energetyce rozproszonej. Trzeba podkreślić, że sam wodór nie wypełni wszystkich potrzeb, a będzie jednym z elementów transformacji energetycznej. Jego wykorzystanie jest jedną z możliwości częściowego zastąpienia tradycyjnych paliw używanych w transporcie czy innych zastosowaniach na rzecz ekologicznych rozwiązań.

Czy w przyszłości energetyka wodorowa będzie tańsza?

Jak najbardziej. W świecie technologia wodorowe w tym ogniwa paliwowe są już skomercjalizowane, obecnie dąży się do obniżenia kosztów wytwarzania materiałów dla szeroko pojętej energetyki wodorowej, a także do podwyższenia sprawności energetycznej i niezawodności działania zintegrowanych systemów energetycznych wykorzystujących wodór jako magazyn i nośnik energii.

Warto podkreślić zaletę, jaką jest możliwość sezonowego magazynowania energii elektrycznej w postaci wodoru, tzn. nadwyżki produkcyjne energii elektrycznej z lata można zmagazynować w postaci wodoru, który można przechować przez jakiś czas.

Wodór wodorowi nierówny. Jest cała paleta jego kolorów.

Wodór może być produkowany z paliw kopalnych, biomasy, materiałów odpadowych rożnego pochodzenia, a także z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii do procesu elektrolizy wody. Produkowany jest głównie w procesie reformingu parowego węglowodorów (gazu ziemnego) – SMR (Steam Methane Reforming), który charakteryzuje się wysoką emisyjność ditlenku węgla (ok. 10 kg CO₂/kg H₂) do atmosfery, stąd nazwa produktu - wodór szary. Obecnie dąży się do opracowania efektywnych technologii wychwytu i wykorzystania ditlenku węgla.

Kolejną możliwością jest produkcja wodoru niebieskiego z gazu ziemnego, gdzie ditlenek węgla jest wyłapywany w technologii CCS (Carbon Capture Storage) lub wykorzystywany CCU (Carbon Capture Utilization), a nie emitowany bezpośrednio do atmosfery.

Bardzo obiecującą technologią produkcji wodoru może być metoda pirolitycznego rozkładu metanu, zaś produktem jest gazowy wodór oraz węgiel (mogą to być bardzo użyteczne formy węgla np. nanorurki węglowe).

Mówi się także o wodorze czarnym i brązowym, który może być pozyskiwany z gazu procesowego odpowiednio z przeróbki chemicznej węgla kamiennego lub węgla brunatnego.

W świetle polityki klimatycznej i transformacji sektora paliwowo-energetycznego najbardziej pożądanymi metodami są technologie bezemisyjne. Jednym z możliwych scenariuszy produkcji tego gazu jest wykorzystanie odnawialnych źródeł energii - OZE jako generatorów energii elektrycznej zasilającej elektrolizery produkujące wodór w wyniku elektrolizy wody. Wodór produkowany z wykorzystaniem OZE nazywany jest wodorem zielonym.

Jaki jest potencjał Polski jako producenta wodoru?

Polska jest znaczącym producentem wodoru. Wytwarzany jest u nas z paliw kopalnych, głównie przez rafinerie oraz zakłady chemiczne. Warto podkreślić możliwość wykorzystania wodoru jako produktu odpadowego z gazu koksowniczego, powstającego w produkcji koksu. W Polsce istnieje potencjał na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii do produkcji wodoru.

Czy wodór łatwo można transportować?

Jednym z problemów w transporcie wodoru jest z jednej strony jego przenikalność. Stąd duże wysiłki związane są z opracowaniem nowej generacji zbiorników do magazynowania ciśnieniowego wodoru, w tym coraz lżejszych, a także jego wykorzystania w zastosowaniach transportowych. Drugi czynnik to korozyjność wodoru w odniesieniu do tworzyw metalicznych. Pod długotrwałym działaniem wodoru materiały stają się kruche i tracą swoją niezawodność.
W kraju podejmuje się działania mające na celu opracowanie wytycznych technologicznych do przesyłu wodoru w infrastrukturze gazu ziemnego.

Rozmawiała Maria Lipińska