Energia jest podstawą funkcjonowania nowoczesnej cywilizacji. Prąd zasila niemal wszystkie urządzenia gospodarstwa domowego, natomiast paliwa kopalniane pozwalają na przemieszczanie się o duże odległości czy uruchamianie ogromnych procesów technologicznych. Jednak wykorzystanie takiej energii ma ogromny wpływ na środowisko. Jak temu zapobiec? Jedną z największych nadziei na zieloną energetykę jest produkcja wodoru, obiecującego nośnika energii na świecie.
Czy energetyka wodorowa jest aż tak ważna?
Na czym polega energetyka wodorowa? Wodór może stanowić doskonałe paliwo dla pojazdów czy procesów technologicznych. Nie jest on jednak nigdzie wydobywany, a jego zasoby są teoretycznie nieskończone. Dlaczego? Ponieważ wodór jest nośnikiem energii. Można go wytwarzać w elektrowniach, a następnie wykorzystywać w dowolnym miejscu. Czy ma to jednak aż tak istotne znaczenie?
Energia elektryczna może być pozyskiwana sposobami przyjaznymi środowisku: fotowoltaika, farmy wiatrowe czy elektrownie wodne. Jednak problemem jest magazynowanie tak pozyskanego prądu. Większość stosowanych dziś metod jest bardzo kosztowna i mało efektywna. Wodór mógłby ten stan rzeczy całkowicie odmienić. Nadprodukcja z elektrowni słonecznych przeznaczana byłaby do elektrolizy wody, a tak pozyskiwany wodór mógłby pełnić rolę paliwa do pojazdów. W ten sposób zielone elektrownie, których wydajność zależy od pory dnia czy pogody, byłyby w pełni wykorzystywane, a zmagazynowany w wodorze prąd byłby pobierany na przykład w nocy, gdy panele fotowoltaiczne nie pracują.
Historia wykorzystania wodoru
Wbrew pozorom wodór, jako paliwo, jest wykorzystywany już od czasu wielkiej rewolucji przemysłowej, czyli powstania pierwszych silników parowych. Już w roku 1807 Francois Isaac de Rivaz zbudował pierwszy, działający silnik wodorowy. Z czasem jednak to silnik benzynowy oraz silnik diesla zyskały na popularności. Rozwój silników wodorowych trwał jednak nadal i były one wykorzystywane w różnych maszynach. Cały czas trwają badania nad tym pierwiastkiem, a przede wszystkim nad sposobami jego produkcji. Obecne technologie wodorowe, które wykorzystywane są na szeroką skalę, to:
- Reforming pary wodnej. Metoda wykorzystuje gaz ziemny (metan), który w reakcji z gorącą parą wodną wytwarza wodór. Produktem ubocznym jest natomiast duża ilość dwutlenku węgla, dlatego też paliwo to nazywa się szarym wodorem.
- Wykorzystując CCS, czyli system odzysku CO2, można zmniejszyć wytwarzanie tego gazu nawet o 95%. Jednak nadal paliwo wymaga zastosowania metanu, przez co nazywa się je niebieskim wodorem (przejściowym).
- Elektroliza wody, oparta na odnawialnych źródłach energii elektrycznej, jest aktualnie najbardziej przyszłościową metodą pozyskiwania wodoru w kolorze zielonym, przyjaznym środowisku. Jednak wydajność i koszty tego procesu wciąż wymagają dalszego doskonalenia.
- Nowym pomysłem jest wykorzystywanie energetyki jądrowej 4. generacji do wytwarzania wodoru w ramach wysokotemperaturowej elektrolizy pary wodnej.
„Kolor” wodoru zależy przede wszystkim od źródła energii wykorzystywanej w jego produkcji. Można wymienić również wodór brązowy, powstający na skutek zgazowania węgla. Jednak docelowo najważniejszy dla nowoczesnych gospodarek ma być wodór przyjazny środowisku, a zatem w kolorze zielonym.
Dynamiczny rozwój paliwa przyszłości
Unia Europejska odchodzi od paliw nieodnawialnych. Ich miejsce ma zastąpić energia elektryczna z farm fotowoltaicznych czy wiatrowych. Jednak technologia ta jest zależna od wielu czynników zewnętrznych. Dlatego konieczne jest opracowanie skutecznego, taniego i wydajnego nośnika energii. H2cluster zrzesza wszystkie podmioty, które pracują nad tym zagadnieniem. Dzięki temu energia z wodoru może wkrótce zastąpić paliwa ropopochodne, a także zwiększyć wydajność zielonych elektrowni słonecznych i wiatrowych.
Odkryj przyszłość zrównoważonej produkcji energii już teraz!
Dowiedz się więcej o potencjale energetyki wodorowej i jej wpływie na naszą planetę. Przejdź do naszej bazy wiedzy i rozpocznij podróż ku ekologicznemu jutru!
