Coraz więcej krajów inwestuje w technologie wodorowe, a paliwo to stało się jednym z filarów działań mających na celu dekarbonizację globalnej gospodarki. Warto, więc dowiedzieć się, jak poszczególne państwa planują wykorzystać wodór, by sprostać współczesnym wyzwaniom.
Globalnym pionierem technologii wodorowych jest Japonia, która wdrożyła pierwszą krajową strategię ich rozwoju. Uchwalony w 2017 dokument zakłada, że do 2050 japońska gospodarka zużywać będzie 20 milionów ton wodoru rocznie. W Kraju Kwitnącej Wiśni wodór ma służyć nie tylko do napędzania pojazdów i zasilania zakładów przemysłowych, ale też jako źródło energii dla ogółu obywateli. Wyrazem tego jest m.in. powstanie elektrowni wodorowej w Fujiyoshida w prefekturze Yamanaki. To pierwszy tego typu projekt na świecie. Szacunkowa wydajność elektrowni to 360 kW energii, co oznacza, że prąd z wodoru może zasilić blisko 100 gospodarstw domowych.
Imponująco wygląda także inwestycja w Toyama z 2018. Obejmowała ona budowę elektrolizerów umożliwiających produkcję zielonego wodoru (z wykorzystaniem energii z OZE). Dzięki nim miasto zyskało źródło energii do zasilania transportu publicznego i indywidualnego (za pośrednictwem sieci stacji tankowania), budynków oraz innych gałęzi gospodarki.
Rozwojem technologii wodorowych zajmuje się m.in. Toshiba, która pracuje nad projektem H2One. To zintegrowany system wykorzystujący OZE do elektrolizy wodoru z wody oraz umożliwiający przechowywanie tego paliwa i produkcję z niego energii wolnej od CO2. H2One jest dostępny w Japonii od 2015 r., a poza tym firma dostarczyła go do Singapuru.
W Europie liderami rynku wodoru są Niemcy. Kraj ma osiągnąć neutralność klimatyczną do 2045 roku. Zgodnie z przyjętą w 2020 i znowelizowaną trzy lata później Narodową Strategią Wodorową, do końca tej dekady konsumpcja energii z wodoru wzrośnie do 95–130 TWh. Ma on być produkowany przede wszystkim z użyciem energii odnawialnej.
Sztandarowymi projektami niemieckiej strategii są dwa elektrolizery – w Lingen w Dolnej Saksonii o mocy 300 MW i w Rostocku (Meklemburgia-Pomorze Przednie) o mocy 100 MW. Pierwszy powstaje w ramach projektu GET H2 Nukleus. Jego celem jest rozwój technologii produkcji i dystrybucji wodoru do odbiorców przemysłowych z Dolnej Saksonii i Nadrenii Północnej-Westfalii. Wraz z elektrolizerem powstanie sieć o długości około 130 kilometrów łącząca Lingen z Gelsenkirchen.
Elektrolizer w Rostocku zlokalizowany będzie w porcie i został zaprojektowany jako część projektu HyTechHafen Rostock. Jego celem jest przede wszystkim zastąpienie lokalnej elektrowni węglowej, która w związku z dekarbonizacją niemieckiej gospodarki ma być zamknięta. Dzięki bardzo dobrej dostępności energii z OZE w regionie (farmy wiatrowe na morzu i lądzie oraz duże systemy fotowoltaiczne), może być w stanie wyprodukować nawet 6,5 tys. ton zielonego wodoru rocznie. Wyprodukowany w niej wodór będzie wykorzystany jako paliwo dla transportu, a część trafi do rurociągów i będzie dystrybuowana do różnych odbiorców.
Oba projekty w 70 proc. będą sfinansowane przez rząd federalny. Pozostałe koszty pokryją władze krajów związkowych i RWE.
Do 2032 w Niemczech planowane ponadto jest stworzenie sieci przesyłu i dystrybucji wodoru o długości około 1800 kilometrów. Podstawowa Sieć Wodorowa, bo taką nazwę nosi projekt, ma składać się zarówno z nowych rurociągów, jak i zaadaptowanych fragmentów infrastruktury gazowniczej. Całości dopełnią stacje kompresorowe oraz odcinki zapewniające integrację z sieciami krajów ościennych. W rozwój Podstawowej Sieci Wodorowej niemiecki rząd zamierza zainwestować 3 miliardy euro, a jej budowa ma rozpocząć się w przyszłym roku i zakończyć do 2032.
Dania, będąca jednym z liderów w dziedzinie odnawialnych źródeł energii, stawia na produkcję nie tylko zielonego wodoru, ale również e-metanolu, który ma kluczowe znaczenie dla dekarbonizacji sektora transportu morskiego. Dzięki ogromnym zasobom energii wiatrowej, Dania jest w stanie zaspokoić rosnące potrzeby na ekologiczne paliwa. Przykładem tego jest rozwój morskiej farmy wiatrowej na Bornholmie, która wspiera produkcję e-metanolu. Duński rząd przewiduje, że do 2030 roku kraj stanie się jednym z głównych hubów wodorowych i e-metanolowych w Europie, co ma kluczowe znaczenie w redukcji emisji gazów cieplarnianych oraz osiągnięciu celów klimatycznych UE.
Duńczycy potencjał swojego kraju widzą przede wszystkim w lokalizacji. Dzięki niej Dania nie tylko może stać się hubem OZE, ale też jednym z wiodących producentów zielonej energii w Europie. Dużą rolę odegrają technologie wodorowe, które umożliwią magazynowanie i wykorzystanie energii z turbin wiatrowych na morzu.
Najważniejszym projektem duńskiej strategii jest elektrolizer H2RES o mocy 2 MW. Powstanie on w rejonie Kopenhagi i wykorzysta dwie morskie turbiny wiatrowe o mocy 3,6 MW. Projekt ma charakter eksperymentalny, a jednym z jego celów jest zbadanie, jak elektroliza sprawdza się w roli narzędzia do zagospodarowania nadwyżek energetycznych z OZE. Jego działalność od samego początku będzie miała też wymiar czysto praktyczny. Wyprodukowany w H2RES wodór zasili, bowiem bezemisyjne pojazdy poruszające się po wyspie Zelandia. Inwestycja realizowana jest przez firmę Orsted, zaś technologię do elektrolizy dostarczy Green Hydrogen Systems.
Projekty wodorowe intensywnie rozwijane są również w USA. Kierunki rozwoju czystych technologii wodorowych wyznacza U.S. National Clean Hydrogen Strategy and Roadmap. Strategia opiera się na trzech filarach. Pierwszy zakłada rozwój technologii produkcji zielonego wodoru i obniżenie kosztów procesów technologicznych. Drugi to plany budowy efektywnego systemu magazynowania, transportu i dystrybucji wodoru. Trzeci zaś obejmuje wdrażanie go jako paliwa dla przemysłu ciężkiego, transportu i energetyki.
W ramach realizacji strategii powstanie m.in. 7 regionalnych ośrodków produkcji czystego wodoru Hydrogen Hubs. Na ich budowę amerykanie zamierzają przeznaczyć 47 miliardów dolarów, z czego 7 miliardów pochodzić będzie z funduszy federalnych, a resztę stanowić będą inwestycje sektora prywatnego. Łączna produkcja hubów już do końca tej dekady ma przekroczyć 10 milionów ton, a do 2050 może wynieść nawet 50 milionów ton. To przełoży się na znaczne obniżenie cen wodoru na amerykańskim rynku, które w połowie stulecia powinny spaść o 10 proc. w porównaniu do stanu z 2005.
Wodór staje się jednym z najważniejszych elementów globalnej strategii dekarbonizacji gospodarki. Potwierdzają to liczne projekty i działania na rzecz rozwoju związanych z nim technologii. Oczywiście japońskie, niemieckie oraz amerykańskie inicjatywy to tylko przykłady, bo w wodór inwestują w zasadzie wszystkie kraje rozwinięte i duża część rozwijających się.
Coraz więcej krajów inwestuje w technologie wodorowe, w tym Japonia, Niemcy, USA i Dania. Japonia była pionierem w opracowaniu strategii wodorowej, Niemcy rozwijają zaawansowane projekty produkcji zielonego wodoru, a USA tworzą Hydrogen Hubs, które mają stać się centrum technologii wodorowej. Dania z kolei stawia na produkcję zielonego wodoru i e-metanolu z energii wiatrowej.
Wodór to jedno z najbardziej wszechstronnych i efektywnych energetycznie paliw. Jego produkcja może być ekologiczna, a ponadto jest odporny na wahania rynkowe i kryzysy geopolityczne. Może zasilać pojazdy, budynki, zakłady przemysłowe, a także służyć jako magazyn energii, co czyni go kluczowym elementem globalnej dekarbonizacji.
Japonia wdrożyła pierwszą na świecie strategię wodorową, której celem jest zużycie 20 milionów ton wodoru rocznie do 2050 roku. Wodór w Japonii ma napędzać pojazdy, zasilać zakłady przemysłowe, a nawet dostarczać energię elektryczną do gospodarstw domowych. Przykładem tego jest elektrownia wodorowa w Fujiyoshida.
