Wodór jest coraz częściej postrzegany jako ważny element w zrównoważonej transformacji energetycznej. Istnieje wiele innowacyjnych sposobów wykorzystania wodoru, w tym:

  • jako nośnik energii, np. w ogniwach paliwowych do produkcji czystej energii elektrycznej,
  • jako paliwo w samochodach, ciężarówkach i statkach, aby zmniejszyć emisję zanieczyszczeń,
  • w przemyśle chemicznym do produkcji różnych chemikaliów, takich jak amoniak i metanol,
  • jako zmagazynowana forma energii użytkowana w okresach o wysokim zapotrzebowaniu na energię,
  • jako elektroda w bateriach wodorowych do magazynowania energii.

Wiele z tych innowacyjnych sposobów wykorzystania wodoru jest jeszcze na etapie rozwoju, ale istnieją już pewne przykłady ich praktycznego wykorzystania. Niemniej jednak, aby w pełni wykorzystać potencjał wodoru, konieczne są dalsze badania i rozwijanie nowych technologii związanych z jego produkcją, magazynowaniem i transportem.

Na chwilę obecną w energetyce wodór postrzegany jest jako sposób magazynowania energii i jeden ze sposobów regulacji i utrzymywania stabilności systemu elektroenergetycznego.

Produkcja wodoru z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii (tzw. „wodór zielony”) jest coraz ważniejsza, jako sposób na uzyskanie czystego paliwa lub produktu do dalszego wykorzystania w przemyśle. W tej metodzie wodór jest wytwarzany w procesie elektrolizy wody, w której elektrolizer zasilany jest nadwyżką energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, takich jak słońce, wiatr lub woda. Taka produkcja wodoru nie powoduje emisji dwutlenku węgla.

Wykorzystanie wodoru jako źródła energii jest uważane za jedno z najbardziej obiecujących rozwiązań w dążeniu do pozyskiwania zrównoważonej i ekologicznej energii. Do szans związanych z tym rozwiązaniem należy zaliczyć:

  • Zero-emisyjność ? spalanie wodoru wytwarza głównie wodę jako produkt uboczny, co oznacza, że ogranicza emisję szkodliwych substancji, dwutlenku węgla i innych zanieczyszczeń.
  • Wysoka wydajność ? wodór jest jednym z najbardziej wydajnych paliw, co oznacza, że może produkować więcej energii na jednostkę masy niż inne paliwa.
  • Wszechstronność ? wodór może być wykorzystywany jako paliwo w wielu różnych gałęziach przemysłu, w tym w transporcie, przemyśle i elektroenergetyce.

Natomiast do wyzwań należy zaliczyć:

  • Koszty produkcji ? obecnie produkcja wodoru jest kosztowna, a skala jego produkcji jest ograniczona, co stanowi wyzwanie dla jego masowego wdrożenia.
  • Infrastruktura ? wodór wymaga specjalnej infrastruktury, takiej jak magazyny, stacje tankowania i specjalne pojazdy, dlatego konieczne są znaczne nakłady inwestycyjne.
  • Bezpieczeństwo ? wodór jest paliwem gazowym i jego przechowywanie i transport wymagają specjalnych środków bezpieczeństwa, aby zapobiec ewentualnym wypadkom.
  • Niska gęstość energii wodoru w odniesieniu do jego objętości, co powoduje zwiększone koszty podczas jego transportu i składowania.

Chociaż produkcja wodoru z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii jest obecnie droższa niż jego produkcja z paliw kopalnych, ceny wodoru zielonego stopniowo maleją wraz z rozwojem technologii i wzrostem skali produkcji. W przyszłości produkcja wodoru zielonego może stać się jeszcze bardziej opłacalna i pomóc w osiągnięciu zrównoważonego i czystego systemu energetycznego.

Instytut Technologii Paliw i Energii posiada długoletnie doświadczenie w wykonywaniu prac naukowo-badawczych. Instytut posiada wyspecjalizowaną jednostkę: Zakład Transformacji Energetycznej, realizatora kompleksowych badań w zakresie możliwości wytwarzania i wykorzystywania paliw (w tym wodoru) oraz ich aplikacji w energetyce zawodowej i innych procesach przemysłowych wymagających dostarczania nośników energii.

 

Przygotował: Krzysztof Głód
Zakład Transformacji Energetycznej