W dniach 27 i 28 marca w Instytucie Zachodnim w Poznaniu odbyła się konferencja naukowo-techniczna nt. rewolucji wodorowej. Brał w niej udział prof. Przemysław Komarnicki, Head of Technology w Electrum, który razem z innymi wybitnymi ekspertami ze świata nauki dyskutował nad przyszłością technologii wodorowych w Polsce, Niemczech i w Europie.
Dzisiaj wodór jest postrzegany jako obiecujący element transformacji energetycznej. Polska, razem z resztą świata, stoi przed ogromnym wyzwaniem, jakim jest dekarbonizacja, w którym wodór może odegrać kluczową rolę. Jednakże, jak zauważył prof. Komarnicki, dekarbonizacja nie jest już jedynym priorytetem – równie ważna jest dywersyfikacja źródeł energii.
Produkcja wodoru w Polsce
Na początek parę faktów, kreślących kontekst niedawnej konferencji.
Polska jest trzecim największym producentem wodoru w Europie. Jednakże, większość produkowanego wodoru pochodzi z największych zakładów przemysłowych – chemicznych, petrochemicznych i rafineryjnych, i jest wykorzystywana głównie w procesach przemysłowych.
Jak czytamy w raporcie „Stan i perspektywy rozwoju gospodarki wodorowej w Polsce: opinie ekspertów” od Łukasiewicz – ITECH, wodór ten jest produkowany w procesie reformingu parowego, co klasyfikuje go jako wodór szary, charakteryzujący się wysoką emisyjnością. Polski Instytut Ekonomiczny podaje, że Polska wytwarza ok. 1,3 mln t rocznie, czyli ponad 13 proc. rocznej unijnej produkcji tego surowca.
Raport Łukasiewicz – ITECH podkreśla, że produkcja odnawialnego, zeroemisyjnego wodoru, uzyskiwanego z odnawialnych źródeł energii poprzez elektrolizę, stanowi nowy obszar działalności dla większości podmiotów. Wodór wskazywany jest jako kluczowy element transformacji energetyczno-klimatycznej, a połączenie wodoru z OZE generuje zielony, czyli zeroemisyjny wodór, istotny dla dekarbonizacji gospodarki.
Dekarbonizacja, dywersyfikacja, niezależność
I tutaj wracamy do konferencji w Instytucie Zachodnim. Odnosząc się do dekarbonizacji, profesor Komarnicki zauważył, że choć dyskusje o wodorze 10 lat temu koncentrowały się na zastępowaniu wysokoemisyjnych sektorów gospodarki rozwiązaniami „zielonymi”, obecnie dekarbonizacja schodzi na dalszy plan.
Niemniej jednak, projekty w Niemczech, Wielkiej Brytanii i innych krajach wskazują, że wodór może w pomóc w dekarbonizacji, jednak w ograniczonym zakresie. Ponadto, zamiana „szarego” wodoru na „zielony” w przemyśle (np. w rafineriach) przyczynia się do zmniejszenia emisji produktów końcowych i ich śladu węglowego. Profesor Komarnicki podkreślił, że skalowalne zastosowania wodoru w dekarbonizacji znajdują się przede wszystkim w przemyśle, takim jak rafinerie, hutnictwo, przemysł szklarski i cementowni.
W kwestii dywersyfikacji, profesor Komarnicki stwierdził, że obecnie jest to najważniejszy aspekt dyskusji o przyszłości energetycznej, wynikający z przyczyn innych niż klimat. Podkreślił, że Europa nie będzie w stanie w 100% zasilać się własną energią, dlatego dywersyfikacja źródeł generacji jest kluczowa. W tym kontekście warto rozważyć pozyskiwanie zielonego wodoru spoza Europy, gdzie warunki do produkcji energii z OZE mogą być korzystniejsze, co obniża koszt wodoru.
Mówiąc o niezależności energetycznej, zaznaczył, że choć Europa nigdy nie będzie samowystarczalna w 100%, to może dywersyfikować swoje zależności. Każda kilowatogodzina energii z OZE i przetworzonego wodoru zmniejsza potrzebę importu. Wodór ma potencjał, by zastąpić gaz, choć profesor Komarnicki ponownie zwrócił uwagę na kwestię skali tego zastąpienia. Podkreślił, że wodór pełni funkcję zmniejszającą zależność energetyczną.
Sprawdź też: Zielony wodór dla przemysłu
Transport wodoru
Kwestia transportu wodoru jest złożona i stanowi jedno z kluczowych wyzwań w rozwoju gospodarki wodorowej. Budowa nowej infrastruktury wodorowej jest potrzebą, na które wiele krajów stara się odpowiedzieć, o czym świadczą liczne projekty rurociągów wodorowych w Europie przedstawione na konferencji przez Aleksandrę Winiarz, takie jak Nordycko-Bałtycki Korytarz Wodorowy, Południowy Korytarz Wodorowy, niemiecki projekt FLOW, H2 Interconnector Bornholm–Lubmin, mosaHYc (region Saar-Lor-Lux), HyPipe Bavaria i AquaDuctus (Niemcy-UK). Rurociągi wodorowe są kluczowym elementem wielu inicjatyw.
- Projekt FLOW zakłada przesył wodoru między Stuttgartem a Lubminem gazociągiem o długości ponad 1600 km, z wykorzystaniem fragmentu istniejącego gazociągu OHAL
- mosaHYc, realizowany przez Niemcy, Francję i Luksemburg, ma być 100-kilometrowym wodorociągiem, częściowo wykorzystującym istniejące systemy.
- HyPipe Bavaria to sieć wodorowa biegnąca z Austrii do Niemiec, planowana w 95% z wykorzystaniem istniejących sieci gazowych.
W kontekście sytuacji w Polsce eksperci zwrócili uwagę na koszty, bezpieczeństwo oraz potencjalne problemy z wykorzystaniem istniejących gazociągów. Niestety, dużo obecnych gazociągów, które powstały w latach 60. I 70. I nie nadaje się do transportu wodoru. To wyzwanie techniczne i ekonomiczne. Rozważane były również alternatywne metody transportu, takie jak wykorzystanie amoniaku lub produkcja syntetycznych paliw, które mogłyby być transportowane istniejącą infrastrukturą gazową.
Jak zauważa profesor Komarnicki, infrastruktura wodorowa dopiero się kształtuje – w Niemczech, pomimo aktywnie rozwijanych projektów, ciągle trwa debata, czy nie lepszym rozwiązaniem byłoby budowanie od zera, zamiast przerabianie istniejących sieci gazowe.
Sektorowe zastosowania wodoru
Jak już wspomnieliśmy, profesor Komarnicki zwrócił uwagę na potrzebę zastanowienia się, gdzie i jak wykorzystać ograniczoną ilość dostępnego wodoru.
„Skalowalne zastosowania są dziś przede wszystkim w przemyśle – rafineriach (jak w Gdańsku, Morzejkach), hutnictwie, szkle, cementowniach. Wciąż jednak brakuje pełnego business case’u dla wodoru – zarówno pod względem kosztów inwestycyjnych (CAPEX), jak i operacyjnych (OPEX).”
Dostrzegł również możliwości wykorzystania wodoru w ciepłownictwie, szczególnie u odbiorców końcowych, ale nie w przemyśle ciężkim. Wspomniał jednak o możliwości zastosowania zielonego metanolu w centralnych piecach olejowych jako szansę na dekarbonizację polskiego ciepłownictwa przy niewielkich nakładach inwestycyjnych.
„Musimy szukać biznesowych nisz, w których wodór technicznie i ekonomicznie ma sens. Takie projekty już zaczynają się pojawiać – i ten kierunek warto rozwijać.
Zielony wodór
Nasz ekspert podkreśla, że zmiana szarego wodoru na zielony zmniejszy emisje produktów końcowych – wpłynie na ich ślad węglowy. Produkcja zielonego wodoru jest nierozerwalnie związana z budową nowych mocy OZE, dlatego kluczowe staje się myślenie o tych procesach w sposób zintegrowany.
Zielony wodór nie powstanie bez taniej, dostępnej i stabilnej energii z odnawialnych źródeł – a to oznacza konieczność inwestycji nie tylko w same elektrolizery, ale także w farmy fotowoltaiczne, wiatrowe, magazyny energii i infrastrukturę przesyłową. Tylko wtedy będzie możliwe stworzenie efektywnego i skalowalnego systemu, w którym wodór odegra realną rolę w transformacji energetycznej – nie jako technologia przyszłości, lecz jako rozwiązanie dla teraźniejszości.