Abstrakt
Cel: W ramach niniejszego artykułu podjęto próbę przybliżenia kwestii związanych z poszukiwaniem alternatyw dla surowców energetycznych we wszystkich sektorach gospodarki. Kierunek poszukiwań zmierza do wyboru „zielonej energii” (w tym przypadku wodoru), który ze względu na potencjalne szerokie zastosowanie już zaczyna być traktowany jako instrument neutralności emisyjnej. Większość krajów UE uzgodniła, że do 2050 r. uda im się osiągnąć neutralność emisyjną, co powinno skutkować zmniejszeniem emisji gazów cieplarnianych do atmosfery o ok. 95% w porównaniu z początkiem naliczenia emisji gazów w 1990 roku. Osiągnięcie neutralności emisyjnej wymagać będzie jednak daleko idącego wyeliminowania emisji nie tylko w elektroenergetyce, lecz także w pozostałych sektorach (m.in. przemyśle, transporcie czy ciepłownictwie). Obszary te wciąż opierają się na emisyjnych paliwach kopalnych (węglu, ropie naftowej i gazie ziemnym), których bezpośrednie zastąpienie energią elektryczną z OZE jest niemożliwe.
Wprowadzenie: Wodór nie jest źródłem energii, lecz jej bardzo efektywnym nośnikiem. Choć praktycznie nie występuje w stanie wolnym, to bardzo często spotyka się go w postaci związków chemicznych, takich jak CH4 (metan) czy H2O (woda). Aby wydobyć zawartą w nim energię, należy go wyizolować z cząsteczek, w których skład wchodzi. Wodór może być transportowany za pomocą gazociągów (w stanie gazowym) lub tankowców i cystern (w stanie skroplonym). Stosowany jest aktualnie w przemyśle petrochemicznym, m. in. do rafinacji ropy naftowej i przemyśle chemicznym do produkcji nawozów, amoniaku lub metanolu. W ostatnim czasie wodór stał się tematem często omawianym w przestrzeni publicznej w kontekście dotyczącym ochrony klimatu (a więc i dekarbonizacji gospodarki). Paliwu temu przypisuje się nadzwyczajny potencjał i możliwości zastosowania w tak wielu obszarach, że powinno być ono traktowane powszechnie jako ropa XXI wieku oraz kluczowy element nowej polityki energetycznej. Ponadto, inwestycja w wodór powinna wspierać zrównoważony wzrost i tworzenie miejsc pracy, które będą miały kluczowe znaczenie w kontekście wychodzenia z kryzysu spowodowanego pandemią COVID-19.
Metodologia: Artykuł zawiera przegląd pytań badawczych i najbardziej aktualnych rezultatów rozważań. Przedstawia wielowymiarową oraz interdyscyplinarną analizę przydatności paliw alternatywnych oraz realizacji związanych z nimi projektów. Podczas analizy tematu oparto się m.in. na projekcie Polskiej Strategii Wodorowej, która jest istotna dla dalszego rozwoju tematów badawczych i współpracy w tej dziedzinie.
Wnioski: Dla energetyki zajmującej się przetwarzaniem dostępnych form energii, wodór to prawdopodobnie dobry wybór na przyszłość. Może on być alternatywą dla gazu ziemnego w zapewnieniu mocy zapasowych dla odnawialnych źródeł energii, które produkują energię zależną od warunków atmosferycznych (tj. słońca i wiatru). Wodór, którego zaletą jest wysoka gęstość energetyczna, jest także dobrym narzędziem do magazynowania energii ze źródeł odnawialnych oraz do przesyłania i dystrybuowania energii ze źródeł odnawialnych na duże odległości. Dzięki niemu zielona energia z rejonów świata o wysokiej insolacji i energii wiatru, takich jak Australia, Ameryka Łacińska czy Płn. Afryka, mogłaby być transferowana na duże odległości (przy uwzględnieniu strat w sieciach energetycznych byłoby to zdecydowanie bardziej ekonomiczne rozwiązanie). Nie wymagałoby to przeprowadzenia wysokonakładowych inwestycji w nową infrastrukturę. W artykule poruszono aspekty dotyczące wszystkich części łańcucha wartości – produkcji, przesyłu, magazynowania i wykorzystania wodoru, biorąc pod uwagę uwarunkowania prawne na poziomie krajowym (Polska Strategia Wodorowa) i unijnym oraz proponując zrównoważone systemy wsparcia oraz mierzalne cele.
Słowa kluczowe: zielony wodór, paliwo syntetyczne, energia odnawialna, paliwo słoneczne, wodór
Typ artykułu: artykuł przeglądowy