Wodór (H2, hydrogenium) stał się w 2020 roku gorącym tematem w Europie. Określany do niedawna jako paliwo przyszłości, już teraz może mocno zmienić całe sektory gospodarki. O co dokładnie chodzi?
Skąd się bierze wodór
Po pierwsze: wodór nie jest źródłem energii. Jest najlżejszym gazem, ale ponieważ nie znajdzie się go w wolnym stanie, to musi być „produkowany”. Ma tendencję do tworzenia związków z innymi pierwiastkami. Gdy łączy się z węglem to mamy węglowodory – takie jak w ropie naftowej, gazie ziemnym czy węglu. Podczas spalania węglowodorów węgiel jest uwalniany do atmosfery, co przyczynia się do efektu cieplarnianego. Dlatego produkcja wodoru z paliw kopalnych jest szkodliwa dla klimatu. Szacuje się, że cała światowa produkcja wodoru powoduje rocznie emisje 830 mln ton dwutlenku węgla. To dwa i pół razy więcej niż wynoszą emisje CO2 Polski.
Wodór może też być produkowany w procesie elektrolizy wody. Potrzeba do tego dużo energii elektrycznej. Na razie tą metodą produkowane jest zaledwie około 2 proc. wodoru na świecie. W dodatku nie jest to całkiem energia zielona. I to ma się zmienić.
Czyste paliwo
Wodór też bardzo lubi tlen. Dwa atomy wodoru plus jeden atom tlenu tworzą wodę, która pokrywa około 70 proc. powierzchni Ziemi. Gdy wodór reaguje z tlenem, w procesie tym uwalniane jest ciepło i para wodna, bez emisji węgla. Ta wolna od szkodliwych emisji reakcja może być następnie wykorzystana do napędzania pojazdów, w procesach produkcyjnych, w elektrowniach z turbinami gazowymi.
Czytaj: Bez wodoru i gwiazdy nie będzie jazdy
Warto dodać, że wodór ma wysoką wartość opałową (120 MJ/kg), ale jest najlżejszym gazem, w dodatku bardzo łatwopalnym.
Czy więc wodór może być tym idealnym, czystym paliwem, dostarczającym energię? Tak zakłada Komisja Europejska.
Co się wydarzyło w Brukseli
W marcu 2020 roku Komisja Europejska ogłosiła powstanie Clean Hydrogen Alliance – sojuszu na rzecz czystego wodoru, który skupi firmy, rządy, instytuty i organizacje wokół łańcucha dostaw wodoru.
W maju do konsultacji trafiła inicjatywa dotycząca unijnej strategii wodorowej. Unia Europejska nie miała takiej strategii, podczas gdy pojedyncze państwa i regiony tworzyły własne. Do grona pionierów należy tu Japonia i Kalifornia, a w Europie strategię miała już m.in. Francja.
W lipcu 2020 roku ukazała się unijna Strategia wodorowa. W skrócie oznacza ona ogromne inwestycje, by wodór produkować w sposób czysty – za pomocą nadwyżek energii odnawialnej. Ta energia miałaby napędzać elektrolizery, na budowę których pójdą miliardy z unijnej kasy.
W grudniu Rada Europejska Rada przyjęła konkluzje w sprawie działań, które należy podjąć, by stworzyć europejski rynek wodoru. Konkluzje zawierają wskazówki polityczne, co do realizacji strategii wodorowej, tej z lipca. Konkluzje mają pogodzić różne stanowiska państw w kwestii produkcji i przyznają, że oprócz zielonego wodoru są też inne niskoemisyjne technologie.
Ekolodzy mają wątpliwości
W całej dyskusji o wodorze od początku mało było głosów ze strony ekologów. Jednak gdy się one ukazały, to były mocno sceptyczne, by nie powiedzieć wprost, że krytyczne.
Ekolodzy obawiają się, że unijna strategia wodorowa „tylnymi drzwiami“ doprowadzi do dłuższego i intensywniejszego korzystania z gazu ziemnego. Bo właśnie z gazu ziemnego najłatwiej i najtaniej wodór jest teraz produkowany. Zużywają go rafinerie, fabryki nawozów czy huty. Już w maju organizacje pozarządowe wskazywały, że powinna zostać rozwinięta produkcja wodoru z OZE.
Swojej szansy w wodorze upatrują nawet elektrownie jądrowe, które nadmiar produkowanej energii mogłyby wykorzystać do pracy elektrolizerów.
Dyskusja jak produkować i co dokładnie wspierać trwa nadal. Są państwa, takie jak Portugalia, Hiszpania, Dania, Austria i Luksemburg, które chcą, by Unia popierała tylko zielony wodór. Ale inne kraje już nie są tak tego pewne. A Polska produkuje dużo wodoru w koksowniach, rafineriach i zakładach nawozowych, jednak z gazu i węgla.
Czy warto to popierać?
Pojawiły się też głosy, że „wodór nie jest magicznym rozwiązaniem“. Jego produkcja oznacza wysokie koszty, ale też jest mało efektywna dla redukcji CO2.
Konwersja energii elektrycznej w wodór pociąga za sobą utratę ok. 30 procent zawartości energii elektrycznej. Każdy kolejny krok w celu praktycznego wykorzystania wodoru, jak sprężenie go do transportu, pociągnie za sobą utratę kolejnych 30 procent. W sumie z początkowej energii zostaje zmagazynowana w wodorze połowa – wskazał wieloletni pracownik Komisji Europejskiej Jørgen Henningsen.
Paliwo przyszłości?
Już nie raz wodór był ogłaszany paliwem przyszłości. Ostatni rok mógł być ogromnym skokiem w kierunku ziszczenia tej wizji. Może to być jednak też tylko początek długiej i mozolnej drogi, w dodatku dosyć kosztownej.
