Wodór: Paliwo przyszłości, które przyczyni się do transformacji gospodarki?

wodór, Komisja Europejska, Polska, strategia wodorowa, paliwo przyszłości

W strategii osiągnięcia neutralności klimatycznej UE założono mniej więcej 7-krotny wzrost udziału wodoru w europejskim miksie energetycznym./ Foto via flickr [JOHN LLOYD]

This article is part of our special report Jak dokonać zielonej transformacji regionów węglowych?.

Światowa produkcja wodoru wynosi ok. 74 mln ton rocznie. Oprócz Australii, Kanady, Chin i Japonii, na drodze do stania się jednym z globalnych liderów technologii wodorowej są również Niemcy.

 

Wodór zielony vs. szary

Szerokie wykorzystanie wodoru wynika przede wszystkim z powszechności występowania (osiem na dziesięć atomów we wszechświecie to właśnie wodór) i jego niezwykle prostej budowy. Bardzo wysokie ciepło spalania, oznacza że z relatywnie niewielkiej ilości wodoru jesteśmy w stanie uzyskać dużo energii. To sprawia, że H należy do grona najefektywniejszych paliw.

Początkowo w transporcie wodór wykorzystywany był przede wszystkim, jako gaz wypełniający balony i tzw. Zeppeliny. Jednak wraz z wybuchami związanymi z jego łatwopalnością zaprzestano jego używania i tym samym odszedł na jakiś czas w niepamięć.

Ponowne zainteresowanie pojawiło się wraz z nadejściem XXI w., gdy zdano sobie sprawę z konieczności transformacji systemów energetycznych opartych na „brudnych” paliwach kopalnych. Wodór sam w sobie nie jest źródłem energii, a jego nośnikiem, którego można używać do magazynowania, przenoszenia i dostarczania energii wytwarzanej z innych źródeł.

Nazwanie wodoru w pełni czystym zależy w takim razie, w jaki dokładnie sposób został wytworzony. Istnieje kilka metod, jednak wciąż 95 proc. z nich to tzw. „szary” wodór, który powstaje przy przetwarzaniu paliw kopalnych, w procesie reformingu parowo-metanowego. Podczas tej reakcji do atmosfery uwalniane są tlenek węgla, dwutlenek węgla i inne gazy przyczyniające się do efektu cieplarnianego.

W związku z tym wodór może wesprzeć skuteczną dekarbonizację jedynie w przypadku, gdy powstaje w nieemisyjny sposób, w wyniku reakcji elektrolizy – rozkładu wody na tlen i wodór. Metoda ta tworzy w pełni czysty i „zielony” wodór. W jej trakcie nie powstają żadne szkodliwe dla środowiska substancje.

Metoda ta wciąż nie należy do popularnych i stanowi jedynie mały procent przetwarzania wodoru. Zainteresowanie nią jednak rośnie z roku na rok, szczególnie z coraz ambitniejszymi działaniami na rzecz walki ze zmianami klimatu podejmowanymi na całym świecie w tym w Unii Europejskiej.

Sprawiedliwa transformacja w UE – co oznacza dla Polski?

Osiągnięcie przez Unię Europejską neutralności klimatycznej do 2050 r. wymaga podjęcia stanowczych kroków w obszarze transformacji energetycznej. Jak Polska może skorzystać z unijnej pomocy w tej kwestii?

 
Czym jest sprawiedliwa transformacja?
Terminem sprawiedliwej transformacji określamy zmiany polegające na odchodzeniu od szkodliwych dla …

Na czym polega unijna strategia wodorowa?

Europejski Zielony Ład, nowa strategia rozwoju gospodarczego Unii Europejskiej, zawiera listę kluczowych sfer działania, na drodze do osiągnięcia neutralności klimatycznej. Zielony wodór wymieniony jest w nim jako kluczowe źródło energii, które może przyczynić się do skutecznej realizacji ambitnych założeń klimatycznych.

8 lipca 2020 r. KE przedstawiła tzw. Strategię wodorową dla neutralnej klimatycznie Europy. W jaki sposób plan na rozwój infrastruktury wodorowej wpisuje się w szersze założenia Europejskiego Zielonego Ładu?

„Plany zwiększania wykorzystywania wodoru, szczególnie zielonego wodoru, mają faktycznie przyczynić się do dekarbonizacji unijnej gospodarki, szczególnie tych sektorów, gdzie trudna lub droga byłaby elektryfikacja”, mówi w rozmowie z EURACTIV.pl Agata Łoskot-Strachota, specjalistka europejskiego rynku i polityki gazowej z Ośrodka Studiów Wschodnich (OSW)

Ekspertka podkreśla, że wodór może być odpowiednim sposobem na „łączenie sektorów i bilansowanie systemu, który w coraz większym stopniu oparty będzie o niestabilne źródła energii. Tym samym doskonale wpisuje się w cele Zielonego Ładu oraz w założenia części już opublikowanych strategii (w tym właśnie strategii łączenia sektorów)”.

Przy tak wielu pozytywach płynących z rozwoju strategii wodorowej, nasuwać się może pytanie, czy wodór stanie się paliwem przyszłości, które pozwoli na skuteczne osiągnięcie neutralności klimatycznej UE?

„Jego faktyczna rola – i to czy i na ile można nazywać wodór paliwem przyszłości – zależeć będzie od szeregu czynników, w tym m.in od rozwoju technologii i możliwości ograniczania kosztów produkcji wodoru, jego konkurencyjności w porównaniu z innymi nośnikami energii a także od konkretnych przyjętych rozwiązać i kształtu współpracy międzynarodowej z kluczowymi partnerami”, analizuje ekspertka OSW.

W strategii osiągnięcia neutralności klimatycznej UE założono mniej więcej 7-krotny wzrost udziału wodoru w europejskim miksie energetycznym z obecnych 2 proc. do ok. 13–14 proc.

Neutralność klimatyczna: Wielkopolska Wschodnia chce być pierwsza w Polsce. Jak tego dokona?

„To nie PR. Mamy to wszystko dokładnie przemyślane”, podkreśla współautor strategii.

Wodór szansą na skuteczną transformację regionów węglowych?

Sprawiedliwa transformacja regionów węglowych należy do jednych z głównych priorytetów unijnego Zielonego Ładu. Jej wielowymiarowość, opierająca się zarówno na aspekcie energetycznym tj. odejściu od węgla, ale i społecznym, czyli uniknięcia bezrobocia w regionach węglowych wymaga ambitnych i przede wszystkim skutecznych rozwiązań.

Agata Łoskot-Strachota podkreśla, że „rozwój wodoru jest szansą dla transformujących się gospodarek i odchodzenia od wykorzystania paliw kopalnych”.

Zarówno sama sprawiedliwa transformacja, jak i strategia wodorowa UE zakładają wprowadzanie stopniowych reform. „Do czasu osiągnięcia większej opłacalności wykorzystania zielonego wodoru strategia unijna przewiduje w krótkim i średnim okresie dopuszczenie wykorzystywania także innych niskoemisyjnych form wodoru (w połączeniu z technologią sekwestracji dwutlenku węgla (CCS)).

Ma to pomóc rozwijać rynek wodorowy w Europie. Widać, że dużym zainteresowaniem, w szczególności ze strony branży gazowej, cieszy się w UE tzw. błękitny wodór wytwarzany z gazu ziemnego, obserwowane są też plany dostosowywania i rozbudowy istniejącej infrastruktury gazowej na potrzeby przesyłania czy importu wodoru”.

Inwestycje w infrastrukturę wodorową będące elementem rozwoju alternatywnych gałęzi gospodarki, pozwalającej na zapewnienie nowych miejsc pracy stanowią jeden z podstawowych warunków osiągnięcia udanej transformacji regionów węglowych.

Oznacza to, że na programy unijne w ramach Zielonego Ładu można patrzeć szerzej i łączyć je,  aby ostatecznie uzyskać szerszy obraz ambicji na drodze do transformacji całego systemu energetycznego UE. Osiągnięcie odpowiedniej synergii pomiędzy unijnymi strategiami należy do podstaw w efektywnym stworzeniu kontynentu opartego na zeroemisyjnej gospodarce.

Transformacja regionów górniczych: Samorządy powinny odegrać główną rolę

Osiągnięcie neutralności klimatycznej w UE do połowy XXI w. nie uda się bez dekarbonizacji europejskich gospodarek. To wyzwanie wielkie i kosztowne, ponieważ trzeba także złagodzić skutki tej transformacji regionom górniczym. Ogromną rolę mają tu do odegrania samorządy.

 

 

Transformacja europejskiej gospodarki w …

Liderzy technologii wodorowej

Według raportu Esperis „Gra o wodór. Kto zdominuje rynek wodoru na świecie?” światowa produkcja wodoru wynosi ok. 74 mln ton rocznie. Oprócz Australii, Kanady, Chin i Japonii, na drodze do stania się jednym z globalnych liderów technologii wodorowej są również Niemcy.

W czerwcu 2020 r. Niemcy opracowały państwową strategię wodorową, która podkreśla konieczność promowania i subsydiowania zielonego wodoru. Wciąż jednak niewykluczana jest produkcja wodoru pochodzącego z gazu ziemnego.

Podobnie jak w przypadku UE, niemiecki plan rozwoju wodoru uważany jest za podstawowy element Energiewende, czyli transformacji energetycznej naszych zachodnich sąsiadów.

Obok rządowego planu wodorowego w Niemczech powstaną także strategie na poziomie federalnym. Zawierać będą instrumenty wsparcia oraz główne priorytety w zakresie rozwijania gospodarki wodorowej na terenie całego kraju.

Spośród 9,8 mln ton wodoru produkowanego rocznie na terenie UE, Polska produkuje ok. 1 mln ton. Poziom ambicji w kwestii rozwoju potencjału wodorowego w Polsce nie jest aż tak wysoki jak w przypadku Niemiec, jednak jak dodaje Agata Łoskot-Strachota, „trwają prace nad krajową strategią wodorową, która miała być przedstawiona do konsultacji przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska w listopadzie”.

Minister klimatu Michał Kurtyka podkreślił, że „wodór może być jednym z paliw przyszłości, a jego rozpowszechnienie – impulsem do transformacji gospodarki”.

Do lokalnych liderów w tym zakresie należy region Wielkopolski Wschodniej, który w 2019 r. powołał Wielkopolską Platformę Wodorową, skupiającą samorządowców, przedsiębiorców i naukowców, którzy wspólnie mają za zadanie wspierać i opiniować projekty z obszaru technologii wodorowych.

Rozwój infrastruktury należy do jednych z wielu planów przedstawionych przez ten region, w celu zadeklarowanej neutralności klimatycznej do roku 2040.