Jaką przyszłość w Polsce ma zielony wodór?

Nie każdy zdaje sobie sprawę, że Polska już dziś jest trzecim co do wielkości w Europie producentem wodoru. Powstaje on jednak jako produkt uboczny w przemyśle chemicznym, na przykład w rafineriach ropy naftowej, na przykład w zakładach produkcji nawozów sztucznych, czy rafineriach ropy naftowej. Bezemisyjny zielony wodór powstaje natomiast w procesie elektrolizy wody, przy czym elektrolizery muszą być zasilane energią elektryczną pochodzącą ze źródeł odnawialnych, aby można było rzeczywiście mówić o wodorze zielonym. Problematyczna w tym kontekście jest jednak ograniczona wydajność tego procesu. Dość powiedzieć, że przy obecnie wykorzystywanych technologiach aby wytworzyć kilogram wodoru potrzeba 50 kWh energii elektrycznej, natomiast ogniwa paliwowe z tego kilograma są zdolne wytworzyć tylko 16 kWh. Ponadto wizja wielkoskalowej produkcji zielonego wodoru może urzeczywistnić się wyłącznie w przypadku dysponowania bardzo dużymi nadwyżkami produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, do czego obecnie bardzo daleko.

Nadzieją dla efektywnej gospodarki wodorowej może być technologia wysokotemperaturowej elektrolizy pary wodnej, w przypadku której uzyskuje się znacznie wyższą sprawność, nawet do 100%, przy zapotrzebowaniu na energię elektryczną obniżonym o 35%. Wymaga to jednak ogrzania pary wodnej do 750-950 °C, a w tym kontekście najbardziej użyteczne wydaje się pozyskanie energii termicznej z elektrowni jądrowych, które jednak, pomimo zeroemisyjności, nie są wspierane przez Unię Europejską i nie powstają w większości państw członkowskich, co wynika także z nieuzasadnionego lęku, podsycanego w europejskich społeczeństwach od wielu dekad przez różne grupy interesu. Poza tym technologia ta wymaga wykorzystania innych elektrolizerów, skonstruowanych z kosztownych dziś materiałów. No i powstały w ten sposób wodór nie będzie zielony, lecz fioletowy…

Niezależnie od efektywności produkcji wodoru, należy jednak spodziewać się, że jego rola w miksie energetycznym istotnie wzrośnie w najbliższych latach, a tym bardziej dekadach. Nie będzie chyba przesadą stwierdzenie, że nadchodzi coraz większymi krokami wodorowa rewolucja, a nowe paliwo ma największe szanse zastąpić olej napędowy i benzynę silnikową w transporcie, przede wszystkim z racji zapewnienia dużo większych zasięgów w porównaniu z systemami bateryjnymi, czy też relatywnie szybkiego tankowania w zestawieniu z ładowaniem ogniw litowo-jonowych. Jak na rozwój gospodarki wodorowej może przygotować się Polska?

Wodór szansą dla Polski

– Możemy nie tylko być odbiorcą technologii wodorowych, ale i producentem. Do 2030 roku możemy stać się liderem gospodarki wodorowej na świecie, a na pewno w Europie. Potrzebna jest do tego współpraca międzynarodowa – powiedział Ireneusz Zyska, wiceminister klimatu i środowiska oraz pełnomocnik Rządu ds. odnawialnych źródeł energii. Zdaniem wiceministra Ireneusza Zyski w Polsce znajdują się dwa idealne miejsca do produkcji zielonego wodoru, czyli Zalew Szczeciński i Zalew Wiślany.

W kontekście rozwoju bezemisyjnej produkcji wodoru w Polsce szansą mogą być inwestycje w małe modułowe reaktory jądrowe (SMR). W planach dotyczących ich budowy prym wiedzie ORLEN Synthos Green Energy, spółka joint venture założona przez ORLEN i Synthos, która zadeklarowała powstanie aż 79 reaktorów BWRX-300 w Polsce i na innych rynkach. Można się spodziewać, że część z nich będzie mogła być wykorzystana w przyszłości właśnie do produkcji wodoru, choć w odniesieniu do pierwszych 7 możliwych lokalizacji wskazano produkcję energii elektrycznej i ciepła przemysłowego jako priorytet.

Perspektywa Gaz-Systemu

Zaistnienie wodoru jako paliwa w transporcie na dużą skalę wymagać będzie dysponowania adekwatnym systemem dystrybucyjnym. Punktem wyjścia może być w tym zakresie istniejąca sieć przesyłu i dystrybucji gazu ziemnego. Przejściowo możliwy będzie także blending naturalnego gazu ziemnego, biometanu i wodoru. Na jaką skalę? – Wiadomo, że domieszka wodoru poniżej 2% żadnego wpływu na system przesyłowy i odbiorców nie ma, problemy mogą się jednak pojawić przy większych domieszkach. Z jednej strony to możliwość korozji, z drugiej gotowość odbiorców – powiedział Marian Krzemiński, wiceprezes zarządu Gaz-Systemu, wskazując także, że Polska musi być przygotowana na hipotetyczną sytuację, w której przykładowo z Niemiec za pośrednictwem interkonektora trafi do polskiego systemu przesyłowego już nie gaz ziemny, lecz mieszanina o np. 15% zawartości wodoru.

Jak mówił Andrzej Kensbok, wiceprezes zarządu Gaz-Systemu, na przesył blendingów gotowy jest Baltic Pipe, łączący Polskę z Norwegią z wykorzystaniem duńskiego systemu przesyłowego. Jest to o tyle istotne, że w Danii biometan stanowi już jedną trzecią wolumenu w systemie gazociągowym. – Spółka dysponuje infrastrukturą umożliwiającą w przyszłości przesył mieszanki wodoru z gazem lub czystego wodoru, o ile zostaną dostosowane gazociągi i inne elementy systemu lub wybudowane dedykowane wodorociągi. Obecnie brakuje odpowiednich regulacji technicznych i rynkowych – zauważył Marian Krzemiński, który zastrzegł jednak, że realizowane przez spółkę analizy niekoniecznie muszą wskazać, że system rurociągowy będzie optymalnym rozwiązaniem w kontekście przesyłu wodoru.