Wodór ma potencjał dostarczania energii do wszystkich gałęzi gospodarki, m.in. przemysłu, mieszkań i transportu – podkreślają autorzy raportu „Idea 3W. Woda, wodór, węgiel: zasoby, które zbudowały i zmieniają świat”
Idea 3W została zainicjowana przez Bank Gospodarstwa Krajowego. Chodzi o innowacyjne wykorzystanie zasobów przyszłości, czyli wody, wodoru i węgla. Najnowszy raport na ten temat zaprezentowano podczas II Kongresu 3W.
Wodór ma przewagę nad ropą czy gazem, ponieważ jego gęstość energii jest prawie trzy razy większa. Z 1 kg wodoru ogniwo paliwowe jest w stanie wyprodukować ok. 16 kWh energii elektrycznej - czytamy w raporcie.
Jego autorzy przypominają, że właściwości wodoru mogą być kształtowane poprzez zmianę temperatury, ciśnienia lub stanu skupienia. Ma on większą wydajność energetyczną pod ciśnieniem lub w stanie ciekłym, niż w standardowej temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym.
Wodór jest wymieniany jako kandydat do odegrania kluczowej roli w dekarbonizacji transportu, zwłaszcza ciężkiego, kolejowego, morskiego, lotniczego oraz autobusowego - konkludują autorzy raporty i podają przykłady projektów prowadzących do tego celu.
Polski producent pojazdów szynowych z Bydgoszczy - PESA - w 2021 r. zaprezentował lokomotywę wodorową o nazwie Trako. Producent autobusów Solaris we wrześniu 2022 r. pokazał nowy model autobusu miejskiego Urbino 18, napędzany ogniwem paliwowym zasilanym wodorem.
Wodór ma również duży potencjał w ciepłownictwie.
- Wymieszany z gazem ziemnym może być transportowany siecią gazową i znacząco ograniczać emisje związane z ogrzewaniem mieszkań i budynków. Wiąże się to jednak z koniecznością podjęcia wcześniejszych działań, takich jak wymiana instalacji i zastosowanie odpowiednich technologii w mieszkaniach - czytamy w raporcie.
Autorzy wskazują, że wysoka wartość energetyczna wodoru może zostać wykorzystana także w sektorze magazynowania energii, którego znaczenie będzie kluczowe dla realizacji transformacji energetycznej w sposób bezpieczny dla całej gospodarki.
- W 1 kg wodoru można zgromadzić ponad 33 kWh energii, co jest stosunkowo dużą wartością w porównaniu do innych nośników, m.in. gazu ziemnego. Możliwość gromadzenia większej ilości energii w wodorze pozwala na użytkowanie go do bilansowania sezonowego systemu energetycznego kraju - czytamy w raporcie.
Autorzy wyliczają także, że globalnie 90 proc. wodoru do zastosowań przemysłowych jest wytwarzana z gazu ziemnego lub węgla.
- Jednak coraz więcej firm przemysłowych na całym świecie dąży do przejścia na wykorzystanie mniej emisyjnych rodzajów wodoru, takich jak niebieski i zielony. Niezbędnymi czynnikami rozwoju bardziej ekologicznej produkcji tego zasobu będzie równoległa budowa nowych źródeł OZE, a także popularyzacja urządzeń CCS służących do wyłapywania i składowania dwutlenku węgla - wskazują.
Warto przypomnieć, że popularne określenia koloru wodoru odnoszą się tak naprawdę do sposobu jego wytwarzania. Niebieski powstaje w wyniku reformingu parowego, w którym produktem ubocznym jest dwutlenek węgla. Dla zmniejszenia poziomu zanieczyszczeń potrzebne jest wychwytywane i składowanie go za pomocą sekwestracji dwutlenku węgla (ang. Carbon Capture and Storage). Zielony wodór powstaje w wyniku elektrolizy wody. Potrzebna do tego energia elektryczna jest wytwarzana z odnawialnych źródeł, np. wiatru, wody lub słońca.
Innowacyjne wykorzystanie wodoru znalazło się wśród wątków poruszonych przez laureatów Konkursu 3W, organizowanego przez Dziennik Gazetę Prawną i Bank Gospodarstwa Krajowego. Autorzy najlepszych prac magisterskich, licencjackich i inżynierskich odebrali nagrody podczas gali na Kongresie 3W.
Oliwia Stani z Uniwersytetu Wrocławskiego, zdobywczyni III miejsca w kategorii Prace licencjackie, zaproponowała i zbadała nową ścieżkę tworzenia materiałów MOF (ang. Metal-Organic Framework) typu core-shell.
- Sieci metaliczno-organiczne charakteryzują się porowatą strukturą i w swojej budowie przypominają bardzo chłonne gąbki, dzięki czemu można je wykorzystać do oczyszczania powietrza, wody czy magazynowania źródeł energii, takich jak wodór czy metan - podkreśla laureatka.
Michał Pawlik z wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej, zdobywca I miejsca w kategorii Prace magisterskie, skupił się na analizie wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na pracę sieci i instalacji gazowych. Uważa, że wodór w niedalekiej przyszłości może okazać się paliwem, który uzupełni niedobory energetyczne w transformacji sektora energetycznego. Magdalena Tyc z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, zdobywczyni II miejsca w tej samej kategorii, przeprowadziła prace badawcze nad syntezą nowych katalizatorów.
- Perspektywiczną metodą otrzymywania wodoru jest elektrochemiczne rozszczepienie wody. Jak dotąd metal szlachetny, jakim jest platyna, pozostaje najbardziej efektywnym katalizatorem dla reakcji wydzielania wodoru, podczas gdy tlenek irydu i tlenek rutenu są wysoce aktywne dla reakcji wydzielania tlenu - tłumaczy. - Podjęcie badań nad opracowaniem efektywnych katalizatorów dla procesu otrzymywania zielonego wodoru spowodowane było chęcią wyjścia naprzeciw współczesnym potrzebom, a jednocześnie podjęcia wyzwania, przed którym zostaliśmy postawieni nie tylko jako naukowcy, lecz także jako osoby chcące przyczynić się do redukcji zanieczyszczenia środowiska - podkreśla.
Jednym z fundamentów Idei 3W jest synergia wykorzystania trzech zasobów przyszłości.
Organizator:
Współorganizator: