Biometan, zielony wodór i e-metanol a branża chemiczna – wyzwania i szanse transformacji energetycznej dla Polski na tle europejskich regulacji

5 grudnia 2024 r. odbył się Polsko-Duński Okrągły Stół Energetyczny pod tytułem „Energia odnawialna i zielone paliwa syntetyczne w Polsce: Podsumowanie roku 2024 i oczekiwania na rok 2025”. Organizatorami wydarzenia były dwie organizacje będące Członkami PIPC –  European Energy Polska i kancelaria Dentons. W spotkaniu wzięli udział eksperci OZE, inwestorzy, decydenci i konsumenci rozwiązań, a z ramienia Polskiej Izby Przemysłu Chemicznego w spotkaniu uczestniczył dr inż. Tomasz Zieliński, Prezes Zarządu PIPC. Podczas wydarzenia przedstawione zostały najnowsze osiągnięcia European Energy, w tym największa na świecie fabryka e-metanolu w Kassø, pierwsze dostawy zielonego wodoru z zakładu w Måde oraz rozwój globalnych projektów o mocy do 40 GW. Ponadto w ramach dwóch paneli dyskusyjnych eksperci dyskutowali nad znaczeniem zielonych paliw jako kluczowego elementu transformacji energetycznej, a także nad możliwościami finansowania technologii takich jak biometan, zielony wodór i e-metanol, z uwzględnieniem perspektyw regulacyjnych oraz współpracy sektora państwowego i prywatnego w Polsce i Danii.

Zielone paliwa w polskim przemyśle chemicznym

Zielony wodór i e-metanol mogą odegrać istotną rolę w transformacji przemysłu chemicznego, ponieważ jako tzw. „zielone paliwa” mogą być wykorzystywane do dekarbonizacji procesów oraz mogą otworzyć nowe możliwości dla innowacji. Ich zastosowanie jest szerokie i obejmuje zarówno podstawowe procesy przemysłowe, jak i zaawansowane technologie. Substancje te mogą odegrać jedne z kluczowych ról w transformacji polskiego przemysłu chemicznego, wspierając jego dekarbonizację oraz konkurencyjność na rynkach międzynarodowych. Zielony wodór, jako niskoemisyjny surowiec, może zastąpić konwencjonalne źródła energii i paliwa kopalne w procesach produkcji chemikaliów, takich jak amoniak czy metanol, przyczyniając się do ograniczenia emisji CO₂. E-metanol, będący syntetycznym związkiem chemicznym wytwarzanym z odnawialnych źródeł energii, ma potencjał jako ekologiczne paliwo i surowiec do dalszej syntezy chemicznej, co wspiera rozwój zrównoważonych produktów w branży chemicznej, takich jak tworzywa sztuczne czy rozpuszczalniki. Wdrażanie tych technologii pozwala na budowę nowoczesnych zakładów oraz zwiększa atrakcyjność Polski dla inwestycji związanych z zieloną chemią i gospodarką o obiegu zamkniętym.

Zastosowanie zielonego wodoru

Zielony wodór, wytwarzany poprzez elektrolizę wody zasilaną odnawialnymi źródłami energii, stanowi czystą alternatywę dla wodoru produkowanego z paliw kopalnych. Ma kluczowe zastosowania w wielu gałęziach przemysłu:

Przemysł petrochemiczny

Wodór jest niezbędny w procesach hydrorafinacji i hydrokrakingu, ponieważ umożliwia oczyszczanie surowych frakcji ropy naftowej. W hydrorafinacji wodór reaguje z zanieczyszczeniami, takimi jak siarka i azot, usuwając je z produktów rafinacji, co pozwala uzyskać paliwa o niższej zawartości siarki, a tym samym zmniejszyć emisję spalin. W hydrokrakingu, wodór jest używany do rozkładu ciężkich węglowodorów na lżejsze produkty, takie jak benzyna i olej napędowy, poprawiając wydajność rafinerii i jakość końcowych produktów. W obu procesach wodór jest kluczowy dla poprawy jakości paliw oraz spełniania norm środowiskowych.

Produkcja amoniaku

Zielony wodór będzie mógł służyć jako  kluczowy substrat w produkcji amoniaku, który stanowi podstawę do wytwarzania nawozów azotowych. Ma on również duży potencjał w dekarbonizacji przemysłu amoniakowego. Produkcja amoniaku z zielonego wodoru, w porównaniu do tradycyjnych metod, może prowadzić do znacznego obniżenia emisji gazów cieplarnianych, np. jeśli wodór uzyskuje się z odnawialnych źródeł, emisje związane z produkcją amoniaku mogą zostać zredukowane o około 80-90% w porównaniu do klasycznych metod opartych na gazie ziemnym.

Przemysł energetyczny

Zielony wodór służy jako magazyn energii i umożliwia przechowywanie nadmiaru energii z OZE. Znajduje zastosowanie jako paliwo w bezemisyjnych kotłach wodorowych do wytwarzania pary technologicznej i energii cieplnej, co wspiera zrównoważoną produkcję chemiczną​

Produkcja metanolu

Wodór jest istotny w produkcji metanolu, który jest używany
w syntezach chemicznych, oraz w wytwarzaniu paliw syntetycznych, wspierających dekarbonizację transportu. Z kolei z zielonego wodoru i CO₂ powstaje e-metanol. Jest on paliwem syntetycznym i jednocześnie surowcem chemicznym neutralnym pod względem emisji dwutlenki węgla.

E-metanol jako paliwo przyszłości

E-metanol można otrzymać z zielonego wodoru, produkowanego np. w procesie elektrolizy, w której prąd pochodzi z odnawialnych źródeł energii, a także z surowców uzyskanych poprzez wykorzystanie strumieni odpadów, czy też wodoru z jednoczesnym wychwytem CO₂.

Jednym z głównym zastosowań e-metanolu jest użycie go jako alternatywnego paliwa dla transportu morskiego, gdzie rosną wymagania dotyczące ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Dodatkowo może być komponentem biopaliw dla lotnictwa​. Co więcej, może być wykorzystywany w silnikach spalinowych, które zostały przystosowane do jego spalania. Zakłada się, że użycie e-metanolu pozwoli na obniżenie emisji CO₂ o 95%, tlenków azotu o 80%, a także wyeliminuje problem emisji tlenków siarki.

Potencjał e-metanolu tkwi nie tylko w zasilaniu ciężkich pojazdów. Może on stanowić swego rodzaju magazyn energii, kumulując jej nadwyżkę. W porównaniu z wodorem e-metanol jest łatwiejszy w przechowywaniu i transporcie, dzięki czemu może służyć jako nośnik energii dla zdecentralizowanych systemów energetycznych opartych na OZE​.

Redukcja emisji w przemyśle

Cele dotyczące m.in. rozwoju odnawialnych źródeł energii, redukcji emisji gazów cieplarnianych, czy infrastruktury paliw alternatywnych są obecne w różnych elementach pakietu legislacyjnego Fit for 55.

Przyjęte na poziomie unijnym dokumenty zakładają takie wskaźniki, jak co najmniej 42% paliw odnawialnych pochodzenia nie biologicznego w przemyśle do 2030 r. i co najmniej 60% do roku 2035, o czym stanowi Dyrektywa RED III. W przypadku budowy stacji tankowania wodorem, rozporządzenie AFIR zakłada ich budowę co najmniej co 200 km wzdłuż sieci TEN-T do końca 2030 r.

Należy podkreślić, ze Polska jest jednym z czołowych producentów szarego wodoru w Europie. Realizacja wymogu unijnego celu RFNBO, w związku z dyrektywą RED III będzie wymagała poniesienia dużych nakładów inwestycyjnych na dodatkowe odnawialne źródła energii, elektrolizery oraz magazyny energii i wodoru.

Polsko-duński Okrągły Stół Energetyczny

Podczas spotkania zorganizowanego przez European Energy Polska i Dentons odbył się panel dyskusyjny pod hasłem „Kolejny krok – zielone paliwa jako niezbędny element rozwoju zielonej gospodarki opartej na odnawialnych źródłach energii”. Oprócz Prezesa Zarządu PIPC, uczestnikami panelu byli: Robert Adamczewski Dyrektor ds. Rozwoju, European Energy Polska i Piotr Ciołkowski, Partner, Dentons. Dyskusję moderowała Olga Sypuła, Country Manager, European Energy Polska.

Dr inż. Tomasz Zieliński, Prezes Zarządu Polskiej Izby Przemysłu Chemicznego podkreślił, że sektor chemiczny odgrywa kluczową rolę w polskim przemyśle i odpowiada za niemal 1/5 jego wartości. Zwrócił uwagę, że proces transformacji energetycznej i przechodzenia na zielone paliwa stanowi skomplikowane wyzwanie zarówno z perspektywy realizacji celów klimatycznych, jak i utrzymania konkurencyjności na rynku. To zjawisko wpływa na funkcjonowanie branży w perspektywie krótko- i długoterminowej.

Prezes Zieliński zaznaczył, że Polska znajduje się w szczególnym momencie ze względu na nadchodzącą prezydencję w Radzie UE i niedawne rozpoczęcie kadencji nowej Komisji Europejskiej. Wspomniał o oczekiwanym zestawie nowych regulacji i potencjalnych modyfikacjach celów oraz rewizji niektórych dokumentów, które mogą znacząco wpłynąć na przemysł chemiczny oraz jego podejście do zielonych paliw i transformacji energetycznej.

Podkreślił, że konkurencyjność i bezpieczeństwo gospodarki są dla przemysłu chemicznego priorytetami. Zdaniem Prezesa Zarządu PIPC, niemożliwe będzie osiągnięcie wyznaczonych celów klimatycznych, jeśli przemysł nie otrzyma odpowiednich warunków do konkurowania i dostosowania się do nowych polityk.

Ekspert podkreślił też potrzebę rewizji celów, polityk i strategii UE, takich jak Fit for 55 czy Europejski Zielony Ład, aby wyznaczyć klarowny kierunek transformacji energetycznej. Zwrócił uwagę na różnorodne uwarunkowania i miks energetyczny, który jest zróżnicowany w krajach UE. Zaznaczył jednak, że OZE mogą pełnić rolę uzupełniającą w stosunku do stabilnych źródeł energii, które są kluczowe dla produkcji ciągłej. Zauważył również, że obecne możliwości produkcji zielonego amoniaku w Polsce są niewystarczające ze względu na ograniczone zasoby zielonej energii.

Zwrócił również uwagę, że przemysł chemiczny jest jednym z najbardziej regulowanych sektorów, a dla małych i średnich przedsiębiorstw szczególnym wyzwaniem jest dostosowanie się do wymogów transformacji energetycznej. Koszt zielonych technologii, czy inwestycji w zieloną energię pozostaje głównym czynnikiem decyzyjnym dla tego sektora.