Integracja wodoru w sektorze energetycznym stanowi kluczowy element w przejściu na bardziej zrównoważone i niskoemisyjne źródła energii, co jest niezbędne do przeciwdziałania negatywnym skutkom zmian klimatycznych i zapobiegania dalszemu niszczeniu środowiska naturalnego. Aby osiągnąć ten cel, konieczne jest podjęcie zdecydowanych działań mających na celu przekształcenie obecnego systemu energetycznego. Energia z wodoru wydaje się tu kluczowa. Jak dokonać jej integracji w energetyce?

Rola wodoru w przyszłych systemach energetycznych 

Wodór ma ogromne znaczenie dla systemów energetycznych przyszłości, dlatego jest uważany za kluczowy nośnik energii, o którym traktuje Europejski Zielony Ład. Zapisy mówią jasno, że stanowi on główny substytut paliw kopalnych. Jest zeroemisyjny, więc byłby w stanie rozwiązać problem ze zbyt dużą emisją gazów cieplarnianych do atmosfery. Komisja Europejska przygotowała Unijną Strategię Wodorową w 2020 roku i plan REPower EU w 2022 roku, ustanawiając w tych dokumentach realne plany rozwoju technologii wodorowych. Zaplanowano sumaryczny cel budowy 2×40 GW elektrolizerów oraz produkcji 2×10 milionów ton wodoru odnawialnego do 2030 roku. 

Wodór ma mieć szczególnie ważne znaczenie dla dekarbonizacji tak zwanych sektorów trudnych do elektryfikacji, do których zaliczamy przemysł rafineryjny, chemiczny, hutnictwo czy wybrane rodzaje transportu. Żeby sfinansować te wszystkie działania, uruchomiono fundusze unijne oraz dedykowane mechanizmy pomocy publicznej, na przykład węglowe kontrakty różnicowe. Plany są ambitne – do 2030 roku Komisja Europejska chce przeznaczyć na inwestycje w technologie wodorowe 320-470 miliardów euro

Wodór – jak jest wytwarzany?

Wodór może być wytwarzany na różne sposoby. Obecnie najpopularniejsze są procesy chemiczne, które jednak opierają się na energii pochodzącej z surowców kopalnych. Wymieńmy teraz te metody.

  • Reforming parowy jest szeroko stosowany. Węglowodory, głównie gaz ziemny, reagują z parą wodną w temperaturze około 850 stopni Celsjusza i pod ciśnieniem 20-50 barów, dzięki czemu powstaje wodór i dwutlenek węgla. Obie te substancje są następnie rozdzielane za pomocą separacji adsorpcyjnej. 
  • Produkcja wodoru z biomasy – w tym celu zagazowaniu poddaje się takie materiały, jak trawa, słoma lub odpady biologiczne. 
  • Za pomocą elektrolizy wody – w tym wypadku prąd elektryczny wykorzystuje się do rozdzielenia wody na wodór i tlen. Technologia ta korzysta z głównych typów elektrolizerów – stałotlenkowych (SOE), typu PEM i alkalicznych. Każdy z nich wykorzystuje różne metody i materiały, co wpływa na ich efektywność, koszty oraz potencjalne zastosowania.

Integracja wodoru w energetyce – co jest niezwykle ważne?

Niezależnie od tego, jaka metoda jest najbardziej efektywna i jakie sposoby jego wytwarzania pojawią się w przyszłości, możemy być pewni, że potencjał rynkowy wodoru będzie coraz większy. A to dlatego, że jest on konieczny, aby zintegrować duże ilości energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii w kluczowych obszarach, jak sektor energochłonny, transport, grzejnictwo i chłodnictwo. Europa jest ważnym graczem w zakresie produkcji wodoru i jego wdrażania do różnych branż, niemniej potrzeba tu jeszcze większej inicjatywy i rozszerzenia działalności. Co prawda, łańcuch dostaw Unii Europejskiej składa się wielu MŚP i dużych podmiotów przemysłowych, ale konieczne jest, by został wzmocniony w najbliższych latach, żeby zachować konkurencyjność. 

Integracja wodoru – kluczowe wyzwania

Wyzwania związane z integracją wodoru w energetyce są złożone, występują na różnych płaszczyznach, lecz można wyodrębnić kilka najważniejszych zagadnień. 

  • Kluczowe jest stworzenie sprzyjającego środowiska dla rozwoju technologii wodorowych oraz odnawialnych źródeł energii, tak aby obie te formy mogły efektywnie współpracować i wzajemnie się uzupełniać. Ważna jest tu integracja OZE poprzez różnego rodzaju programy. 
  • Równie ważne jest umożliwienie szybszego wdrożenia pojazdów zeroemisyjnych, co przyspieszy w sposób znaczący dekarbonizację sektora transportu. Ogromna odpowiedzialność spoczywa tutaj na władzach publicznych i prywatnych przedsiębiorstwach świadczących usługi publiczne.
  • Rola wodoru musi być uznana w pełni w integracji sektorowej, co pozwoli uznać jego kluczowe znaczenie niezależnie od stosowanego medium. Żeby tak było, potrzebne jest uzasadnienie tego w międzysektorowym programie certyfikacji gwarancji pochodzenia wodoru. 
  • I na koniec – potrzeba skoordynowanych działań na poziomie europejskim dotyczących finansowania badań i rozwoju oraz technologii wodorowych ogniw paliwowych. Niemniej ważne jest wdrażanie infrastruktury stacji tankowania wodoru na terenie całej Unii Europejskiej.

Jak widać, wyzwań jest dużo, lecz patrząc na potencjał wodoru, zdecydowanie warto podjąć kluczowe działania. Już dziś istnieje dużo inicjatyw, które przybliżają nas do tego, by integracja z wodorem w energetyce była pełna. Mamy przykłady także na naszym polskim podwórku. Polecamy Państwa uwadze zwłaszcza rozwój dolin wodorowych. Jedna z nich działająca bardzo prężnie to Centralna Dolina Wodorowa, której główną domeną jest tworzenie otwartego forum współpracy do udziału, w którym zaproszone są wszystkie podmioty chętne do działania na rzecz rozwoju zeroemisyjnych źródeł energii i produkcji zielonego wodoru na terenie województwa świętokrzyskiego, łódzkiego, południowego Mazowsza i północnego Podkarpacia. Im więcej takich inicjatyw, tym lepiej!

Dołącz do przyszłości energetyki – stań się częścią Centralnej Doliny Wodorowej!

Centralna Dolina Wodorowa im. Braci Łaszczyńskich otwiera swoje drzwi dla wszystkich, którzy chcą mieć realny wpływ na kształtowanie przyszłości energetyki.

Zobacz również