Wodór paliwem przyszłości?

Wodór jest jednym z najczęściej wskazywanych źródeł energii, które pomogą nam w drodze do gospodarki zero emisyjnej. Znajduje on swoje zastosowanie w transporcie, przemyśle i generowaniu energii. Pełne wykorzystanie jego możliwości jest jednak powiązane z szeregiem wyzwań. Czy zatem wodór sprawdzi się jako paliwo przyszłości? 

Wodór w warunkach normalnych jest gazem nietoksycznym, bezwonnym, pozbawionym smaku i bezbarwnym. Jedną z głównych zalet wodoru jako paliwa jest to, że jego spalanie nie powoduje emisji dwutlenku węgla ani innych szkodliwych substancji. Jedynym produktem ubocznym spalania wodoru jest czysta woda, co sprawia, że proces ten jest przyjazny dla środowiska. W porównaniu do tradycyjnych paliw kopalnych, które przyczyniają się do zmian klimatycznych i zanieczyszczeń powietrza, wodór może odegrać istotną rolę w redukcji emisji gazów cieplarnianych. 

Wszechstronność wodoru

Wodór jest bardzo wszechstronnym paliwem, które może być wykorzystane w różnych technologiach. To także przewaga tego pierwiastka nad innymi alternatywnymi źródłami energii. Może być stosowany w silnikach wodorowych, gdzie wykorzystuje się energię wytworzoną z reakcji chemicznej zachodzącej między wodorem a tlenem i w efekcie której wytwarza się energia elektryczna i napędowa. Właściwości pojazdów z napędem wodorowym są zbliżone do pojazdów elektrycznych, jednak zamiast czerpać energię z baterii, korzystają z ogniw paliwowych, które zamieniają wodór w energię elektryczną. 

Jednym z najważniejszych argumentów za wykorzystaniem wodoru jako paliwa jest jego powszechna dostępność. Najobfitszym źródłem wodoru na Ziemi jest woda. Pierwiastek ten ma również bardzo wysoką wartość opałową. Z 1 kg wodoru ogniwo paliwowe jest w stanie wyprodukować ok. 33 kWh energii elektrycznej. Warto również podkreślić, że tankowanie paliwa wodorowego trwa równie krótko, co tankowanie gazu LPG.

Wodór może być więc doskonałym kandydatem do zastąpienia węgla, ropy naftowej czy gazu ziemnego w energetyce i transporcie. Jest to szczególnie przydatne w kontekście transportu publicznego. Ze względu na charakter tras, dostępną infrastrukturę lub inne czynniki, autobusy elektryczne nie zawsze mogą w pełni zastąpić swoje spalinowe odpowiedniki. W takich sytuacjach autobusy na wodór stanowią znakomite uzupełnienie flot przewoźników, którzy dążą do jak największego udziału pojazdów zeroemisyjnych. Dodatkowo, autobusy wodorowe pomagają spełnić założenia dyrektywy UE w sprawie ekologicznie czystych pojazdów, która nakłada na kraje wymogi dotyczące zakupów nowych autobusów.

Zastosowanie wodoru  

Wodór można również wykorzystywać jako nośnik energii, który może być przechowywany i transportowany w różnych formach. Wodór jako magazyn energii może być skompresowany do wysokiego ciśnienia jako wodór sprężony (H2) lub schłodzony do bardzo niskich temperatur, w postaci ciekłego wodoru (LH2). Pierwiastek może być również wytwarzany za pomocą elektrolizy wody, procesu, w którym elektrolizery wykorzystują energię elektryczną do rozdzielenia cząsteczek wody na wodór i tlen. 

Proces ten, zwłaszcza jeżeli ma przebiegać w skali przemysłowej, wymaga dużych nakładów energii oraz rozbudowanej infrastruktury przemysłowej. Zgodnie z deklaracją podpisaną pomiędzy Komisją Europejską a producentami elektrolizerów, do 2025 roku moc wytwórcza ma wzrosnąć dziesięciokrotnie, do 17,5 GW. Aby zminimalizować negatywne efekty produkcji wodoru na środowisko, najlepszym rozwiązaniem jest wykorzystanie odnawialnych źródeł energii do zasilania elektrolizerów, takich jak farmy słoneczne i wiatrowe. W takim przypadku mówimy o wytwarzaniu wodoru zielonego. 

Oczywiście, istnieją również wyzwania związane z wykorzystaniem wodoru jako paliwa przyszłości. Jednym z głównych problemów jest koszt produkcji wodoru oraz rozbudowa infrastruktury do jego przechowywania i dystrybucji. Wiąże się to ze znacznie większymi nakładami inwestycyjnymi niż w przypadku paliw kopalnych. Wodór wymaga także specjalnych zabezpieczeń podczas magazynowania i obsługi. Nie bez znaczenia pozostaje również kwestia źródła energii służącej do jego wytwarzania. Jeżeli pochodzi ona z paliw kopalnych, nie przyczynia się to ostatecznie do zmniejszenia emisji. Paliwo produkowane w ten sposób nazywany jest szarym

Wodór paliwem przyszłości?  

Mimo tych wyzwań, wodór nadal jest szeroko badany i rozwijany jako obiecujące paliwo przyszłości. Dzięki zwiększeniu podaży i dofinansowaniom, dostępność wodoru jako paliwa będzie dynamicznie rosnąć. Jednocześnie maleć będą koszty – zarówno samego gazu, niezbędnej infrastruktury, a także pojazdów zasilanych tym paliwem. Inwestycje w technologie wodorowe, rozwój infrastruktury oraz wzrost świadomości ekologicznej mogą przyspieszyć wprowadzenie wodoru jako zrównoważonego paliwa, które może odegrać istotną rolę w walce ze zmianami klimatycznymi i ograniczeniu zależności od paliw kopalnych. W ostatnich latach można zaobserwować powstawanie kolejnych stacji tankowania wodoru w Europie. Obecnie funkcjonuje ich ponad 200, a według przewidywań rynkowych do 2030 będzie ich już nie mniej niż 1000. 

Unia Europejska na różne sposoby wspiera wykorzystanie wodoru w transporcie i przemyśle. Utworzono cały szereg funduszy i inicjatyw, które zapewniają finansowanie na badania, rozwój i wdrażanie projektów wodorowych. Co więcej, UE wprowadziła dyrektywę w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych, która zakłada produkcję 10 milionów ton wodoru oraz import kolejnych 10 milionów ton do 2030 roku.