Wodór nie jest paliwem tanim, ale przy obecnych cenach surowców i determinacji Unii Europejskiej, by odchodzić od źródeł kopalnych, okazuje się atrakcyjną alternatywą

Ursula von der Leyen, szefowa Komisji Europejskiej, poinformowała 14 września o utworzeniu Europejskiego Banku Wodoru i przeznaczeniu 3 mld euro na inwestycje w technologie wodorowe. To ważny krok dla europejskiej energetyki, ponieważ od czasu kryzysu związanego z wojną w Ukrainie mówi się o konieczności szukania ekologicznych źródeł energii.

W lipcu zielony wodór, a więc taki, który został pozyskany przy użyciu odnawialnych źródeł energii w ośmiu krajach Unii Europejskiej, w tym także w Polsce, był tańszy niż gaz - wynika z danych zgromadzonych przez Bloomberg NEF. Nic więc dziwnego, że Bruksela dostrzegła potencjał inwestycyjny w rozwoju tej technologii.

W globalnym nurcie

Niemcy podpisały w sierpniu umowę o imporcie zielonego wodoru z Kanady. Chiny do 2050 r. chcą podwoić produkcję z wodoru. Europejski Zielony Ład zakłada utworzenie wodorowego ekosystemu na Starym Kontynencie poprzez tworzenie parków technologicznych, wsparcie projektu Djewels, który ma na celu budowę elektrolizera - to instalacja na prąd służąca do produkcji wodoru w wyniku przetwarzania cząsteczek wody. Europejski Sojusz na rzecz Czystego Wodoru utworzony przez Komisję Europejską, który zrzesza przedsiębiorstwa z różnych gałęzi gospodarki, chce, aby do 2025 r. zdolność produkcyjna elektrolizerów w UE osiągnęła 17,5 GW. To niemal dwa razy więcej niż ma wynieść moc planowanych w Polsce dwóch elektrowni atomowych.

Od czasu uruchomienia pierwszego statku napędzanego na wodór w 2017 r. producenci pracują nad wprowadzeniem tego typu silników na większą skalę. Prym wiodą tu Toyota, BMW czy Honda. Trwają również prace nad stworzeniem pociągów napędzanych wodorem. Sukcesy na tym polu odnosi francuska firma Alstom, która wyprodukowała pierwszy tego typu pojazd na świecie. Obecnie pociągi wodorowe kursują już w Niemczech.

Tworzy się rynek

Także w naszym kraju są miejsca, gdzie jest wykorzystywany wodór. Autobusy na to paliwo jeżdżą w Koninie, ale ich testy odbywały się w całej Polsce. W Świdniku zaś wkrótce ma się rozpocząć budowa fabryki produkującej pojazdy dla komunikacji miejskiej.

W Polsce wytwarzany jest głównie nieekologiczny szary wodór

W Krakowie działa jedyna w Polsce ogólnodostępna stacja tankowania wodoru - uruchomiona przez PKN Orlen. Jest przeznaczona dla wodorowych autobusów miejskich, ale mogą z niej korzystać również prywatne osoby. Grzegorz Jóźwiak, dyrektor biura wdrażania paliw alternatywnych w PKN Orlen, mówi, że spółka podpisała kontrakty na realizację kolejnych stacji - w Poznaniu i Katowicach. Według zapowiedzi rządu do 2025 r. mają powstać m.in. 32 stacje tankowania wodoru.

Pesa rusza z testami lokomotywy wodorowej na terenie rafinerii w Płocku. Zgodnie z zapowiedziami firmy pierwszy pojazd pasażerski z takim napędem ma wyjechać na tory na przełomie 2025 i 2026 r. Tego typu pociągi kursują już w czterech miastach w Dolnej Saksonii.

Transformacja transportu publicznego ma być jednym z elementów rozwoju energetyki wodorowej. W ramach Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej uruchomiono program wspierający budowę stacji tankowania wodoru. Jak informuje Ministerstwo Klimatu i Środowiska, na wsparcie takiej infrastruktury przeznaczono 100 mln zł w latach 2021-2028. Dotychczas pięć firm złożyło wnioski o dofinansowanie budowy stacji tankowania wodoru. Miasta są zainteresowane zakupem autobusów wodorowych i chcą budować stacje tankowania ze względu na możliwość otrzymania dofinansowania i obowiązek zmniejszania emisyjności w transporcie publicznym.

W lipcu Sanok, we współpracy z NFOŚiGW i firmą Autosan, ogłosił powstanie pierwszej w Polsce samorządowej spółki skoncentrowanej na energetyce wodorowej. W jej planach jest instalacja farmy fotowoltaicznej, budowa pompy ciepła i elektrolizera stacji tankowania tego gazu. Jednak realnie czeka nas jeszcze długa droga do wykorzystania w transporcie zielonego wodoru, ponieważ obecnie w użytku jest głównie nieekologiczny szary wodór.

Kolor ma znaczenie

Wodór jest pierwiastkiem najczęściej występującym we wszechświecie. Jego spalanie w tlenie, w przeciwieństwie do paliw kopalnych, emituje jedynie wodę. W przyrodzie w czystej formie występuje jednak tylko we wnętrzach gwiazd, skąd nie sposób go wydobyć. Na ziemi można go pozyskać na kilka sposobów i od metody zależy, jaki umowny kolor będzie miało wytworzone paliwo, bo wciąż będzie to bezbarwny i bezwonny gaz.

- Może być produkowany z wykorzystaniem paliw kopalnych, z biomasy, materiałów odpadowych różnego pochodzenia, a także z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii do procesu elektrolizy wody - wyjaśnia prof. Magdalena Dudek z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

Ta ostatnia technologia jest najbardziej pożądana, bo oznacza stworzenie ekologicznego paliwa, ale jest też najbardziej kosztowna i obecnie ma znikomy udział w produkcji wodoru. Na zielony wodór kładzie również nacisk Unia Europejska, która dąży do osiągnięcia neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 r.

Polska jest jednym z głównych producentów wodoru szarego uzyskiwanego w procesie przetwarzania ropy natfowej, który odznacza się wysoką emisją dwutlenku węgla. Istnieje również wodór niebieski, który jest pozyskiwany z gazu ziemnego, a podczas jego produkcji dwutlenek węgla jest wyłapywany i utylizowany, co sprawia, że nie zatruwa środowiska. Obecnie mówi się jeszcze o wodorze czarnym i brązowym pozyskiwanym z gazu procesowego odpowiednio z przeróbki chemicznej węgla kamiennego lub brunatnego. Jak na razie w Polsce wodór jest pozyskiwany głównie ze spalania paliw kopalnych, ponieważ nie mamy jeszcze wystarczająco rozwiniętej infrastruktury do wytwarzania energii odnawialnej i elektrolizerów.

Rządowa strategia wodorowa

W naszej krajowej strategii wodorowej, opracowanej w ubiegłym roku, rząd skoncentrował się na rozpoczęciu produkcji niskoemisyjnego paliwa z wykorzystaniem OZE oraz rozwoju gospodarki wodorowej. Kluczowe dla rozwoju tego rynku ma być obniżenie kosztów czystych technologii produkcji i dystrybucji wodoru, które obecnie hamują wiele inwestycji. W strategii zostały określone cele budowy gospodarki wodorowej do roku 2030 z perspektywą do 2040.

Podstawą do rozwoju energetyki wodorowej ma być konstytucja dla wodoru przygotowywana przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska. Złoży się na nią kilka regulacji.

- Obecnie intensywnie pracujemy nad zmianami w ustawie - Prawo energetyczne. Równolegle na poziomie unijnym pracujemy nad pakietem gazowym, w którym ujęto regulacje związane z wykorzystaniem wodoru - mówi Szymon Byliński, dyrektor departamentu elektromobilności i gospodarki wodorowej w MKiŚ. Wejście w życie konstytucji jest planowane na przyszły rok.

- Zgodnie ze wskazaniami Międzynarodowej Agencji Energetycznej lata 2020-2025 są czasem na pracę nad projektami wdrożeniowymi i pilotażowymi. Po 2030 r. zacznie się kluczowy etap przemysłowego wdrożenia technologii wodorowej - tłumaczy Szymon Byliński. Podkreśla, że energia elektryczna wykorzystywana w produkcji wodoru niskoemisyjnego nie musi pochodzić wyłącznie z OZE - jej źródłem może być również elektrownia jądrowa - dodaje.

Biznes i ciepłownie chcą inwestować w wodórZobacz również

Lokalna alternatywa

Eksperci podkreślają, że lokalne inwestycje mogą być motorem napędowym rozwoju energetyki wodorowej w Polsce. - W skali mikro wodór może stać się magazynem energii, co pozwoli na rozwój lokalnych odnawialnych źródeł energii lub może być wykorzystywany w ciepłownictwie. Jednak na dziś lokalne inwestycje, żeby efektywnie funkcjonować, muszą być przyłączone do systemu centralnego, bo niestabilny charakter OZE wymaga zabezpieczenia dostaw energii - ocenia Szymon Byliński.

Marek Foltynowicz, ekspert Klastra Technologii Wodorowych, uważa, że łączenie sił właśnie w takich strukturach to dobra droga dla samorządów, ponieważ inwestycje wodorowe są kosztowne, a gminy samodzielnie nie mają wystarczających funduszy. - Uważam, że powinniśmy iść śladem zachodnich przykładów i organizować spółki lub konsorcja, w których liderem będą samorządy. Wtedy firmy związane z wodorem będą miały szansę na rozwój. Projekty związane z tym działem energetyki wymagają zaangażowania co najmniej trzech podmiotów ze względu na skalę i finansowanie przedsięwzięcia - tłumaczy.

Mimo ambitnych założeń rządu energetyka wodorowa, w szczególności związana z odnawialnymi źródłami energii, jest wprowadzana do Polski w powolnym tempie. Wynika to po części z braku rozwiniętej infrastruktury.

- Urzędnicy chcieliby, żeby to była dekada wodoru. Jednak podchodząc do tego realistycznie, to raczej sfera marzeń niż planów, ponieważ większość krajów jest skoncentrowana na gaszeniu energetycznych pożarów i obawia się o przetrwanie najbliższej zimy. W tej sytuacji wodór staje się nową kiełbasą wyborczą i pozorną alternatywą dla paliw kopalnych. U nas jeszcze nie można mówić nawet o zakończeniu początkowej fazy energetyki wodorowej - mówi Piotr Maksyś, dyrektor Klastra Technologii Wodorowych.

Wodorowa transformacja energetyczna może nabrać przyspieszenia, gdy do Polski trafią pieniądze z Krajowego Planu Odbudowy, gdzie 800 mld euro przeznaczono na rozwój zeroemisyjnych technologii w energetyce.