W świecie 3W człowiek stawia na wodór – ekologiczne paliwo przyszłości

Proces transformacji energetycznej w kierunku zielonej energii już się rozpoczął. Istotnym elementem będzie wodór, który ze względu na swoje unikalne właściwości fizykochemiczne, małą masę cząsteczkową i najmniejszy ciężar właściwy spośród wszystkich gazów, stanowi przedmiot zainteresowania naukowców, inżynierów, przedsiębiorców i źródło inspiracji dla wielu innowacyjnych rozwiązań technologicznych.  

Idea 3W to odpowiedź na największe współczesne wyzwania, z którymi mierzy się cały świat: zmiany klimatu, transformacja energetyczna, dostępność wody pitnej. Te trzy zasoby: woda-wodór-węgiel korelują ze sobą w środowisku i odpowiadają na wyzwania, przed którymi staje dzisiaj cały świat. Najlepszym tego przykładem jest zielony wodór do produkcji którego niezbędna jest krystalicznie czysta woda, pozyskana przez oczyszczanie wody zanieczyszczonej (np. zasolonej) dzięki technologiom węglowym. Woda, wodór i węgiel, dzięki swojej współzależności mogą stać się odpowiedzią na globalne problemy - powiedział Adam Żelezik Executive MBA, dyrektor Departamentu 3W w Banku Gospodarstwa Krajowego.  

Wodór wiele ma twarzy  

Od lat wodór uznawany jest za paliwo przyszłości. W powszechnej opinii to właśnie energia z wodoru jest w stanie zastąpić paliwa kopalne. Dzięki swoim właściwościom wodór umożliwia integrację międzysektorową. Jest doskonałym nośnikiem energii, paliwem oraz surowcem. Wykorzystywany jest przy produkcji paliw, nawozów sztucznych i w licznych procesach technologicznych, takich jak produkcja szkła i stali. Szeroko stosuje się go również w przemyśle spożywczym do ochrony żywności przed utlenieniem i podczas produkcji margaryny w procesie utwardzania. 

Wykorzystujemy go w transporcie do napędzania pojazdów. Pierwsze prace nad napędem wodorowym rozpoczęto w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Obecnie wodór wykorzystujemy w dwojaki sposób: jako paliwo w tradycyjnym silniku, które ulega spaleniu w komorze silnika i w ogniwach paliwowych do wytworzenia energii, która napędza silnik elektryczny. Pojazdy zasilane wodorem są ciche i przyjazne dla środowiska. Dodatkowo wodór, jako paliwo o wysokiej kaloryczności energetycznej, pozwala pokonać większe odległości niż w przypadku układu zasilanego tylko prądem z akumulatorów. 

Szerokie zastosowanie wodór znajduje również przy wytwarzaniu energii elektrycznej i ciepła dla celów komercyjnych i mieszkalnictwa, i chociaż ich udział w skali globalnej jest jeszcze marginalny, to technologie te są ciągle w rozwoju i powstają pierwsze instalacje demonstracyjne. 

Ponieważ międzynarodowe zapotrzebowanie na wodór do 2030 r. może przekroczyć nawet 200 mln ton w zrównoważonej produkcji energii coraz większą rolę odgrywać będą odpady i ich zasoby energetyczne. Produkcja wodoru ze śmieci pozwala na przetworzenie odpadów takich, jak folia, plastik i zmieszane odpady komunalne w źródło energii i zmniejsza ilości odpadów gromadzonych na składowiskach. Dzięki zgazowaniu odpadów w temperaturze 1300 stopni C, śmieci zamieniają się w gaz, a jego obróbka pozwala na separację czystego wodoru oraz odzyskanie energii cieplnej.  

A to nie koniec! Alternatywą dla obecnych źródeł energetycznych staną się już wkrótce elektrownie wodorowe, które produkują energię w wyniku elektrolizy. Są one sprawniejsze, w porównaniu z innymi źródłami energii, i bardziej elastyczne i zielone.

Wodór ma ogromny potencjał, aby w najbliższej przyszłości odegrać znaczącą rolę. Może on pomóc w zdekarbonizowaniu globalnej gospodarki, osiągnięciu celów klimatycznych i poprawie niezawodności systemów energetycznych. Wodór znajduje się również w kręgu zainteresowań polskich naukowców. Wśród celów, jakie stawia sobie Interdyscyplinarne Centrum Innowacji 3W, jest opracowanie strategii wdrażania odnawialnych źródeł energii, w tym wodoru.