Technologie wodorowe dają rolnikom szansę na redukcję emisji gazów cieplarnianych i obniżenie kosztów eksploatacji maszyn. W jaki sposób może dokonać się ta rewolucja?
Zgodnie z danymi Krajowego Ośrodka Bilansowania i Zarządzania Emisjami, rolnictwo odpowiada za 8,7 proc. emisji gazów cieplarnianych całego państwa. Jako sektor, jest ono, więc czwartym największym emitentem gazów w polskiej gospodarce (po gospodarstwach domowych, przemyśle i energetyce). Chociaż większość gazów pochodzi z hodowli zwierząt (43,33 proc. z fermentacji jelitowej i 12,06 proc. z gospodarki odchodami), to spory udział ma także stosowanie nawozów. Nie można zapominać również o używanym w ciągnikach i maszynach oleju napędowym i jego wpływie na środowisko naturalne.
Dużą część problemów związanych z emisjami rolnictwa może rozwiązać zastosowanie technologii wodorowych. Już teraz oferują one rozwiązania, których wdrożenie na szeroką skalę nie tylko uczyniłoby tę gałąź gospodarki bardziej ekologiczną, ale też obniżyłoby koszty działania gospodarstw. Warto, więc przyjrzeć im się z bliska.
Technologie wodorowe mogą pomóc w dekarbonizacji rolnictwa przynajmniej na kilka sposobów. Poza zasilaniem ciągników i maszyn (ten temat szczegółowo omawiamy w kolejnym akapicie), wodór sprawdza się też, jako źródło zasilania całych gospodarstw. Wyprodukowaną z niego energię można dostarczyć m.in. do budynków gospodarczych, szklarni i systemów nawadniających. Innowacyjnym rozwiązanie jest także wykorzystanie w procesie produkcji zielonego wodoru agrofotowoltaiki.
Jest to koncepcja, która łączy produkcję rolną z wytwarzaniem zielonej energii. Zakłada, że panele fotowoltaiczne mogą być instalowane nad lub obok upraw, wykorzystując zarówno stałe konstrukcje, jak i ruchome trackery. Dodatkowo, istnieje możliwość zintegrowania modułów fotowoltaicznych ze szklarniami, co pozwala na maksymalne wykorzystanie przestrzeni i zasobów.
Możliwe jest też wykorzystanie wodoru do produkcji nawozów azotowych. Już dziś wodór na szeroką skalę jest stosowany w procesie produkcji amoniaku, a rozwój ekologicznych metod produkcji wodoru może uczynić ten – dość problematyczny pod względem ekologicznym – sektor bardziej zrównoważonym.
Alternatywne paliwa w rolnictwie w dużej mierze potrzebne są do zasilania ciągników i maszyn rolniczych. Ich upowszechnienie przyniosłoby wiele korzyści. Poza zmniejszeniem emisji, ograniczyłoby też koszty ich eksploatacji. Ceny najszerzej obecnie używanych paliw kopalnych są silnie uzależnione od sytuacji na globalnych rynkach. Na te z kolei wpływ mają czynniki geopolityczne (np. konflikty, regulacje unijne) i gospodarcze. Przejście na inne paliwa umożliwiłoby, więc obniżenie i stabilizację kosztów.
Wśród alternatywnych nośników energii, najbardziej przydatny dla rolnictwa okazuje się właśnie wodór. Jeśli będzie produkowany z użyciem elektrolizerów zasilanych energią jądrową lub z OZE, zredukuje problem emisji. Wysoka gęstość energetyczna – przy zachowaniu odpowiednich procedur – usprawni zaś dystrybucję i przechowywanie paliw. Rozwinięte technologie wodorowe uniezależniłyby też rolnictwo od wahań na rynkach paliw kopalnych.
By było to możliwe, rolnicy muszą jednak mieć łatwy dostęp do ciągników i maszyn zasilanych wodorem. Te na szczęście pojawiają się w ofercie coraz większej liczby producentów. Przykładem może być New Holland i jego model NH2. Zamiast klasycznego silnika spalinowego, jest on wyposażony w ogniwa paliwowe produkujące z wodoru energię zasilającą dwa silniki elektryczne. Jeden odpowiedzialny jest za napęd ciągnika, a drugi za dostarczenie mocy do wału odbioru (WOM) i dodatkowych urządzeń. NH2 nie emituje spalin – jedynym produktem ubocznym pracy ogniw jest para wodna. Silnik elektryczny pracuje też ciszej, co korzystnie wpływa na komfort pracy operatora.
Wodoryzacja rolnictwa daje spore nadzieje, ale wymaga systemowych działań i rozwiązania kilku problemów. Jednym z największych jest brak rozwiniętej infrastruktury do tankowania wodoru. Chociaż w Polsce powstają już pierwsze stacje, to mają one być zlokalizowane tylko w dużych miastach. Niska dostępność tego paliwa na terenach wiejskich może zniechęcać rolników do wdrażania technologii tego typu w swoich gospodarstwach.
Przeszkodą okazuje się też produkcja wodoru z ekologicznych źródeł, która wymaga dużych inwestycji w OZE i energię jądrową. Kolejne wyzwanie to konieczność opracowania opłacalnych technologii produkcji i magazynowania wodoru w warunkach gospodarstw rolnych.
Rozwiązaniem tych problemów ma zająć się Rolnicza Dolina Wodorowa, która powstaje w województwie podlaskim. Jest to pierwsza tego typu inicjatywa w Europie. W ramach przedsięwzięcia powstanie m.in. instalacja do produkcji wodoru z użyciem energii słonecznej. Paliwo będzie produkowane z myślą o rolnictwie i gospodarstwach domowych zlokalizowanych na obszarach rolniczych.
Jak widać, wodór otwiera przed sektorem rolniczym nowe perspektywy rozwoju. Już w stosunkowo niedalekiej przyszłości może on stać się mniej emisyjny i bardziej niezależny od sytuacji na rynkach międzynarodowych.
Odkryj, jak wodór może zrewolucjonizować energetykę, transport i przemysł, przyczyniając się do osiągnięcia neutralności klimatycznej.
Wodór może pomóc w dekarbonizacji rolnictwa, redukując emisje gazów cieplarnianych i obniżając koszty eksploatacji maszyn. Może być wykorzystywany do zasilania ciągników, maszyn, a także jako źródło energii dla gospodarstw rolnych, w tym budynków gospodarczych i systemów nawadniających. Wodór stosowany jest również do produkcji nawozów azotowych, co może uczynić rolnictwo bardziej ekologicznym.
Ciągniki wodorowe, takie jak New Holland NH2, są napędzane ogniwami paliwowymi, co eliminuje emisję spalin, redukuje hałas oraz stabilizuje koszty eksploatacji maszyn. Korzystanie z wodoru produkowanego z OZE lub energii jądrowej pozwala na zmniejszenie zależności rolnictwa od paliw kopalnych i wpływów geopolitycznych na ich ceny.
Wdrożenie technologii wodorowych w rolnictwie wymaga rozwiązania problemów związanych z dostępem do infrastruktury do tankowania wodoru, która jest jeszcze słabo rozwinięta, zwłaszcza na terenach wiejskich. Istotnym wyzwaniem jest także produkcja wodoru z ekologicznych źródeł, co wymaga inwestycji w OZE i energię jądrową. Dodatkowo, potrzeba opracowania technologii opłacalnej produkcji i magazynowania wodoru w warunkach gospodarstw rolnych.