Wodorowa rewolucja gospodarcza

Strategia przewiduje łącznie 40 działań zmierzających do wykorzystania polskiego potencjału technologicznego, naukowego i badawczego w zakresie rozwoju nowoczesnych technologii wodorowych i powstania polskiej gałęzi gospodarki wodorowej. Projekt wspiera realizację unijnego celu osiągnięcia neutralności klimatycznej w 2050 roku i jest nakierowany na budowanie niezależności energetycznej Polski. Ponadto, określa sektory, w których wodór może w przyszłości odgrywać istotną rolę, tj. w przemyśle, transporcie, energetyce i ciepłownictwie. – Transformacja nie będzie możliwa bez zmian legislacyjnych w innych publikowanych przez rząd dokumentach określających przyszłość polskiej energetyki (przyp. red. np. PEP – Polityka Energetyczna Polski do 2040 roku oraz KPEiK – Krajowy Plan na rzecz Energii i Klimatu na lata 2021-2030). Uzupełnienia wymagają również cele liczbowe, a także propozycje szczegółowych rozwiązań dotyczące systemu wsparcia dla produkcji zielonego wodoru w Polsce, które na razie są na wysokim poziomie ogólności. Kluczowe do przekucia wizji w konkretne działania jest to, by Ministerstwo Klimatu i Energii, zapowiadające starania o tworzenie jak najlepszych warunków do inwestowania w tę technologię, prowadziło stały dialog ze stroną społeczną, a zwłaszcza z przemysłem chemicznym będącym głównym „producentem” wodoru. Z naszego, sektorowego punktu widzenia, bardzo istotne jest, by wzorem innych krajów unijnych, wsparcie otrzymały także technologie powiązane, tj. stanowiące pochodną wykorzystania produkcji wodoru w oparciu o OZE. Da to szansę na rozwój technologii zielonego amoniaku czy jego stosowania jako alternatywnego paliwa i magazynu energii. – zwraca uwagę dr inż. Tomasz Zieliński, Prezes Zarządu Polskiej Izby Przemysłu Chemicznego, jednej z najważniejszych organizacji reprezentujących przemysł w Polsce.

Wszyscy stawiają na wodór

Wodór to najczęściej występujący pierwiastek chemiczny w całym wszechświecie. W formie gazowej jest bezbarwny, bezwonny, nietoksyczny oraz bardzo łatwopalny. Związany z innymi pierwiastkami wodór jest obecny między innymi w wodzie i węglowodorach (w tym paliwach kopalnych). Choć sam w sobie nie jest źródłem energii, jest jej bardzo efektywnym nośnikiem. W procesie transformacji energetycznej, skupiającej się na dekarbonizacji, sam nie będzie w stanie zastąpić paliw kopalnych, ale jego szersze zastosowanie wydaje się jednak konieczne, aby konwencjonalne źródła energii mogły zostać zastąpione przez źródła odnawialne (OZE).

Wodór może też umożliwiać, poprzez magazynowanie energii, bilansowanie systemów opartych w coraz większym stopniu na energii odnawialnej. Jak go pozyskiwać? Z wody i prądu albo z wykorzystaniem gazu ziemnego. Może być też generowany ze światła słonecznego, wiatru. Daje się sprężać, gromadzić, przesyłać rurociągami. Jednak ze względu na małe cząsteczki gazu, które mogą przenikać przez ścianki konwencjonalnych zbiorników oraz gazociągów, wodór wymaga stosowania specjalnych materiałów oraz technik magazynowania. To gaz o niskiej gęstości energetycznej, co oznacza, że musi być składowany pod wysokim ciśnieniem (od 350 do 700 barów). Wodór jest paliwem nieemisyjnym – to znaczy, że samo wykorzystanie wodoru nie pociąga za sobą żadnych emisji. Ma bardzo wysokie ciepło spalania, a więc z jego niewielkich ilości jesteśmy w stanie wyprodukować dużo energii. Wodór ma szerokie spektrum zastosowań i jest kluczowy dla wielu gałęzi przemysłu chemicznego, sektora rafineryjnego, petrochemii. Wodór jest nie tylko paliwem przyszłości – jest także jednym z podstawowych surowców w procesach przemysłowych.

Wodór wodorowi nierówny

W teorii wszystko wygląda bardzo dobrze. Trzeba jednak pamiętać, że większość wodoru na Ziemi występuje w formie związanej, czyli w postaci wody lub związków organicznych. Aby uzyskać wodór, który będzie można zastosować jako paliwo np. w energetyce czy transporcie, trzeba go będzie ze wspomnianych związków „uwolnić”. Do tego potrzebna jest z kolei energia. Wiele mówi się o „kolorach wodoru”, ale to nie o jego barwę chodzi, gdyż sam jest bezbarwnym gazem. Mając na myśli kolory, wskazujemy na przyjęte oznaczenia związane właśnie ze sposobem pozyskiwania energii koniecznej do produkcji wodoru i emisyjnością tego procesu.

Rozróżniamy trzy podstawowe kolory wodoru: szary, niebieski i zielony. Wodór szary produkowany jest z paliw kopalnych. Proces jego wytwarzania odznacza się wysoką emisyjnością. Kolejnym rodzajem jest wodór niebieski. Do jego produkcji wykorzystuje się nieodnawialne źródła energii i surowce. Emisyjność procesu jest jednak niższa (niż w przypadku otrzymywania wodoru szarego), dzięki zastosowaniu metod wychwytu dwutlenku węgla, który jest następnie składowany lub ponownie wykorzystywany. I wreszcie wodór zielony – to ten rodzaj uchodzi za najbardziej pożądany w związku z dążeniem do zmniejszenia emisyjności. Wodór ten otrzymuje się w procesie wykorzystującym energię z odnawialnych źródeł energii (OZE), czyli np. w elektrolizie wody. Jednak potrzebna energia (np. na potrzeby pracy elektrolizera) musi pochodzić z odnawialnych źródeł energii (OZE), czyli nieobarczonych emisją dwutlenku węgla. To właśnie zielony wodór wymieniany jest jako jeden z kluczowych nośników energii, który może przyczynić się do realizacji założeń Europejskiego Zielonego Ładu. Według Komisji Europejskiej tylko wodór produkowany przy wykorzystaniu OZE będzie pełnił rolę jako element dekarbonizacji gospodarki i budowania niezależności energetycznej.4