Zielony wodór: dostawca energii przyszłości?

Zielony wodór: dostawca energii przyszłości?

w „zielony” wodór
Powszechnie przyjmuje się założenie, że wodór może w przyszłości odegrać kluczową rolę w dostawach energii odnawialnej. Termin „zielony wodór” odnosi się do wodoru wytwarzanego przez energię odnawialną przy użyciu elektrolizy (procesu rozkładającego wodę na wodór i tlen). Metoda ta uznawana jest za ekologiczną, gdyż podczas jej produkcji nie wydzielają się żadne szkodliwe gazy cieplarniane.

Co to jest zielony wodór?

Definicja i produkcja

Kolory wodoru – szary, niebieski lub zielony – wskazują na dwutlenek węgla emitowany podczas jego produkcji. Zielony wodór produkowany jest wyłącznie z odnawialnych źródeł energii, zazwyczaj z wiatru lub słońca. Decydującym czynnikiem w produkcji jest elektroliza wody, czyli rozkład wody (H2O) na jej składniki, wodór (H2) i tlen (O2).

Dla kontrastu jest szary lub niebieski wodór. Produkcja szarego wodoru powoduje powstawanie dużych ilości CO2, ponieważ jest on pozyskiwany głównie z paliw kopalnych, takich jak gaz ziemny. Niebieski wodór jest również wytwarzany z gazu ziemnego, ale powstały CO2 jest wychwytywany i magazynowany (wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla, CCS), co zmniejsza jego wpływ na środowisko.

Zastosowania zielonego wodoru

Zielony wodór można wykorzystać na wiele sposobów: w przemyśle, jako paliwo w transporcie czy do wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w budynkach. W przemyśle zielony wodór może zastąpić paliwa kopalne, np. przy produkcji stali. W sektorze transportu ogniwa paliwowe wykorzystujące wodór mogą napędzać samochody elektryczne, szczególnie w obszarach, w których korzystanie z akumulatorów jest utrudnione, np. w transporcie ciężkim lub samolotach. W sektorze budowlanym wodór można wykorzystać do wspomagania pomp ciepła lub wykorzystać w drodze spalania do wytworzenia ciepła i energii elektrycznej.

Potencjał zielonego wodoru

Korzyści wynikających z ekologicznego wodoru jest wiele i idą w parze z globalnymi celami redukcji emisji i promowania energii odnawialnej.

Magazynowanie i transport energii

Zielony wodór może służyć jako forma magazynowania energii i nośnik energii, co jest korzystne w czasach dużej produkcji energii odnawialnej. Kiedy wytwarza się więcej energii odnawialnej niż potrzeba (na przykład w wietrzne dni), nadmiar energii można wykorzystać do przeprowadzenia skutecznej elektrolizy. Wytworzony wodór można magazynować i wykorzystywać później, gdy zapotrzebowanie na energię będzie większe niż produkcja.

Redukcja emisji CO2

Główną zaletą zielonego wodoru jest jego potencjalna zdolność do redukcji emisji CO2. Ponieważ elektroliza do produkcji odbywa się wyłącznie przy użyciu energii odnawialnych, nie powstają żadne szkodliwe emisje CO2. Jest to szczególnie ważne w przemyśle ciężkim i sektorze transportu, gdyż obszary te są obecnie w dużym stopniu uzależnione od paliw kopalnych.

Wyzwania związane z zielonym wodorem

Chociaż potencjał zielonego wodoru jest powszechnie uznawany, nadal istnieje wiele wyzwań, którym należy stawić czoła.

Wysoki koszt i efektywność ekonomiczna

Zielony wodór jest obecnie droższy od szarego lub niebieskiego wodoru. Wynika to głównie z wysokiego zapotrzebowania na energię i wysokich kosztów inwestycyjnych systemów elektrolizy. Dlatego konieczna jest dalsza optymalizacja i udoskonalenie technologii elektrolizy w celu zidentyfikowania środków zwiększających wydajność.

Wyzwania infrastrukturalne

Poważną przeszkodą są także wyzwania infrastrukturalne. Aby móc wykorzystywać ekologiczny wodór na szeroką skalę, należy opracować i rozszerzyć odpowiednie możliwości transportu i magazynowania. Obecnie infrastruktura jest przystosowana głównie do gazu ziemnego i dlatego wymaga technicznego dostosowania.

Wniosek

Zielony wodór to ekscytująca dziedzina branży energetycznej, która ma ogromny potencjał, ale także stoi przed wieloma wyzwaniami. Chociaż ekologiczny wodór stanowi obiecujące rozwiązanie umożliwiające redukcję emisji CO2 w sektorach przemysłu, które w innym przypadku byłyby trudne do dekarbonizacji, takich jak przemysł stalowy czy chemiczny, przeszkodami, które należy pokonać, są nadal wysokie koszty oraz wyzwania technologiczne i infrastrukturalne. Zielony wodór, choć obecnie postrzegany jako uzupełnienie energii odnawialnej, może w przyszłości odegrać kluczową rolę w osiąganiu celów klimatycznych mających na celu ograniczenie globalnego ocieplenia.