Zielony wodór – czym jest i jak się go wytwarza?
Opublikowano: 26 listopada 2021

Użycie wodoru jako paliwa lub wykorzystanie go do produkcji energii wydaje się rozwiązaniem, które znacząco ograniczy emisję dwutlenku węgla. Wodór jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we Wszechświecie, a w wyniku jego spalania otrzymujemy wodę. Niestety, na Ziemi gaz ten występuje głównie w związkach chemicznych. By go uzyskać konieczne jest użycie energii pochodzącej zwykle z paliw kopalnych, więc by wodór mógł zostać nazwany paliwem ekologicznym, do jego produkcji należy użyć technologii, które nie prowadzą do emisji gazów cieplarnianych. Takim właśnie paliwem jest zielony wodór.

Ze względu na sposób wytwarzania wodór został podzielony na kategorie opisane kolorami. Szary wodór nazywany też czarnym wodorem lub brązowym uzyskany został z użyciem technologii, które prowadzą do emisji dwutlenku węgla. Niebieski wodór powstaje w procesach, w których emisja dwutlenku węgla ulega znacznemu ograniczeniu, na przykład poprzez wychwytywanie go przez specjalne pochłaniacze. Zielony wodór natomiast wytwarzany jest przy użyciu technologii zeroemisyjnych.

Zielony wodór może być wytwarzany w procesie elektrolizy wody z użyciem energii elektrycznej powstałej z OZE. Jeśli przez wodę przepuści się prąd o wysokim napięciu, wtedy cząsteczki H2O rozpadają się na tlen i wodór. W tym przypadku możliwe jest użycie elektryczności uzyskanej z farm wiatrowych i paneli fotowoltaicznych do produkcji paliwa i otrzymania zielonego wodoru.

Inną metodą zasilania procesu elektrolizy jest wykorzystanie nadwyżek mocy elektrowni atomowych. Ponieważ muszą one produkować energię ciągle, a zapotrzebowanie na nią jest zmienne, nadwyżka mocy może być magazynowana w postaci wodoru. W ten sposób uzyskujemy fioletowy wodór.

Unia Europejska dąży do maksymalnego zwiększenia udziału zielonego wodoru w produkcji energii. Tylko wykorzystywanie zielonego i fioletowego paliwa gwarantuje maksymalną redukcję emisji dwutlenku węgla. Zwiększenie produkcji zielonego wodoru zmniejszy emisyjność w wielu sektorach. Wodór jest obecnie powszechnie używany w przemyśle chemicznym i petrochemicznym. Jednak aż 95 procent stosowanego obecnie stanowi wodór szary lub niebieski. Oznacza to, że w procesie jego produkcji powstaje CO2. Dodatkowo zielony wodór może zastąpić paliwa kopalne w transporcie samochodowym, kolejowym i lotniczym.

Zielony wodór szansą na uniezależnienie się Polski od importowanych paliw

Jak zauważa cytowany przez Polskie Radio 24 ekspert Maciej Giers z Esperis Consulting: Jeśli dane państwo produkuje zielony wodór z energii wiatrowej czy paneli fotowoltaicznych, to de facto potrzebuje tylko swojego terytorium, na którym postawi farmę wiatrową albo farmę fotowoltaiczną i technologii. W ten sposób może produkować nie tylko energię elektryczną, ale też paliwo motoryzacyjne, co potencjalnie całkowicie uniezależnia je od importu ropy naftowej czy gazu ziemnego, oczywiście w idealnym scenariuszu, po przestawieniu znaczącej części lub całej gospodarki na wodór.

Przestawienie gospodarki na zielony wodór wpłynie również na sytuację geopolityczną na świecie. Państwa, które budują obecnie swoją pozycję na eksporcie paliw kopalnych będą stopniowo tracić znaczenie.

Polska produkuje prawie jedną dziesiątą wodoru wytwarzanego w całej Unii Europejskiej. Większość produkcji stanowi jednak wodór szary. Dlatego, by transformacja wodorowa była opłacalna z punktu widzenia ekologii i niezależności energetycznej, należy zmaksymalizować produkcję zielonego wodoru. Niestety zielone technologie są jeszcze drogie. Dodatkowe koszty generuje transport paliwa.

Obecnie na świecie trwają intensywne prace nad rozwojem technologii produkcji i wykorzystania zielonego wodoru. W Polsce do tych prac włączyły się największe koncerny energetyczne jak PGNiG, Lotos czy Jastrzębska Spółka Węglowa. Ogromne nakłady na rozwój nowoczesnych technologii mają na celu zmniejszenie kosztów produkcji i transportu paliwa, by uczynić je alternatywą atrakcyjną ekonomicznie. W Unii Europejskiej dodatkowy czynnik sprzyjający rozwojowi technologii wodorowych stanowi rosnąca cena pozwoleń na emisje dwutlenku węgla.

Wojciech Ostrowski