Power-to-Gas

Na przestrzeni kilku ostatnich lat w Unii Europejskiej wdrożono rygorystyczne normy środowiskowe oraz wyznaczono ambitne cele polityki klimatycznej mające na celu przeciwdziałanie zmianom klimatu poprzez redukcję emisji gazów cieplarnianych oraz efektywne wykorzystanie systemów energii odnawialnej. Kluczowym elementem w procesie transformacji energetycznej może zostać technologia przekształcania energii elektrycznej w gaz. Proces zwany ?Power-to-Gas? (P-to-G lub P2G) to technologia polegająca na przekształceniu energii elektrycznej w gazy, w tym wodór lub metan syntetyczny.

W procesie elektrolizy nadwyżkowa energia elektryczna powstająca z OZE jest wykorzystywana do rozdzielenia cząsteczki wody na wodór i tlen. Wyprodukowany wodór może być wprowadzany bezpośrednio do istniejącej sieci gazowej (obecnie maksymalnie do poziomu kilku procent) lub zmagazynowany i wykorzystany do wytworzenia energii w okresach wyższego zapotrzebowania. W przypadku konieczności zagospodarowania większych ilości nadmiarowej produkcji odnawialnej energii elektrycznej, konieczności dłuższego magazynowania, czy wykorzystania energii przez odbiorców, dla których wykorzystanie wodoru może okazać się problematyczne, wyprodukowany wodór może zostać w drugim etapie przekształcony w metan (poprzez reakcję z CO₂).

Będąca jeszcze na etapie rozwoju technologia przetwarzania energii P2G jest jedną z realnych opcji magazynowania energii na dużą skalę. Przekształcanie nadmiaru energii odnawialnej w gaz pozwala nie tylko na magazynowanie jej dużych ilości przez długi czas, ale co może okazać się kluczowe również przy wykorzystaniu istniejącej infrastruktury.

Rozwojowi technologii P2G służył m.in. projekt TENNESSEE, realizowany przez konsorcjum w skład którego wchodził m.in. Instytut. Jego celem było opracowanie ulepszonych technologii wytwarzania wodoru i wychwytu dwutlenku węgla ze spalin produkowanych w elektrowni węglowej. Innowacja projektu polegała na zastosowaniu wysokotemperaturowych ogniw elektrolizerów ceramicznych (Solid Oxide Electrolysis ? SOE) oraz poprawie efektywności technologii power-to-gas poprzez zastosowanie węglanowych ogniw paliwowych (Molten Carbonate Fuel Cells ? MCFC) do wychwytu dwutlenku węgla ze spalin.

Instytut aktywnie działa w obszarze rozwoju innowacyjnych technologii zeroemisyjnych i wodorowych. W tym zakresie realizujemy zarówno projekty komercyjne, jak i dotowane projekty badawcze.

Zapraszamy do współpracy!

Przygotował: Waldemar Ostrowski
Zakład Gospodarki o Obiegu Zamkniętym