Blog
Wśród ekologicznych rozwiązań przemysłowych coraz większą popularność zyskuje energetyka wodorowa. Choć wykorzystanie wodoru wymaga pewnych szczególnych środków bezpieczeństwa, unikalne korzyści, jakie zapewnia, czynią go coraz częściej wybieraną alternatywą. Ten wyjątkowy gaz ma wiele zastosowań, które są znacznie bardziej dostępne niż mogłoby się wydawać.
Rozwiązania wodorowe wyszły z fazy prototypów już dawno i obecnie coraz więcej zakładów przemysłowych z nich korzysta. Trwająca obecnie transformacja energetyczna wymusza na tysiącach firm w samej Polsce dążenia do neutralności klimatycznej m.in. poprzez obowiązek raportowania ESG. Część próbuje ją osiągnąć, sięgając po odnawialne źródła energii, inni korzystają z możliwości energetyki wodorowej. W wielu przypadkach wygrywa ona z innymi ekologicznymi rozwiązaniami pod względem łatwości implementacji i wygody eksploatacji. Czy oznacza to, że wodór jest najpewniejszym kierunkiem dla przyszłości przemysłu?
Wodór jest pierwiastkiem o najmniejszej liczbie atomowej. Oznacza to, że nie istnieje bardziej penetrująca substancja. Ze względu na to przechowywanie go jest trudniejsze niż w przypadku innych gazów. Nie tylko może uciekać nawet przez ścianki zbiorników, ale przy dłuższym kontakcie również wnika w ich strukturę i uszkadza je.
Nie oznacza to wcale, że energetyka wodorowa jest skazana na porażkę. Ta sama właściwość wodoru pozwala przechowywać go wewnątrz metali, co okazuje się również bardziej wydajnym rozwiązaniem pod względem masy niż butle wypełnione sprężonym gazem, szczególnie przy zastosowaniu lżejszych metali. Dodatkowo łatwość odzyskiwania czystego wodoru m.in. z metanolu czyni także inne substancje bezpiecznym medium do przechowywania i transportu tego gazu. Wodór niezaprzeczalnie przysparza pewnych problemów, jednak jego użycie w energetyce wzrasta. Co zatem czyni go tak atrakcyjnym?
Podczas spalania wodoru oraz pozyskiwania energii w ogniwach wodorowych jedynym produktem ubocznym jest woda w postaci pary. Przy odpowiedniej metodzie pozyskiwania tego paliwa, może ono być w pełni neutralne dla klimatu. To właśnie ta jego cecha sprawia, że energetyka wodorowa tak szybko zyskała tak duże znaczenie. Duże znaczenie ma jednak sposób, w jaki wodór jest pozyskiwany. Z tego względu wyróżnia się poszczególne „kolory” wodoru.
Najczystszy jest zielony wodór, czyli taki, w produkcji którego nie powstaje w ogóle CO2. Powstaje w procesie elektrolizy wody zasilanej energią elektryczną z odnawialnych źródeł energii. To rozwiązanie uzyskuje najwięcej wsparcia jako najbardziej ekologiczne, ale stanowi również praktyczne rozwiązanie nieregularności w generowaniu energii przez OZE. Produkcja energii może zachodzić z dala od sieci bez przeszkód i być magazynowana pod postacią wodoru.
Obecnie najpopularniejszym rozwiązaniem wciąż jest szary wodór, czyli pozyskiwany poprzez reforming parowy gazu ziemnego. Ta metoda wytwarza jednak duże ilości dwutlenku węgla. Wprowadzenie do procesu wychwytu CO2 pozwala na zaklasyfikowanie wyprodukowanego wodoru jako niebieski. Jeśli jednak reformingowi parowemu poddawany jest tzw. biogaz pozyskany z rozkładu materii organicznej, otrzymany z niego wodór można nadal zaklasyfikować jako zielony.
Istnieją również inne, mniej popularne kolory wodoru. Wodór fioletowy jest jednym z najczystszych dostępnych. Pozyskuje się go w procesie elektrolizy, podobnie jak zielony, ale energia elektryczna używana do tego pochodzi z elektrowni jądrowych. To rozwiązanie zwykle nie jest jednak najbardziej optymalnym wykorzystaniem tej energii. Czarny i brązowy wodór są pozyskiwane podczas gazyfikacji odpowiednio węgla kamiennego i brunatnego. Nie należy on jednak do bardzo ekologicznych rozwiązań. Natomiast biały wodór jest wydobywany z naturalnych źródeł geologicznych.
Energetyka wodorowa jest zjawiskiem coraz bardziej powszechnym, z którego zakłady przemysłowe korzystają w praktyce. A zastąpienie części spalanych węglowodorów nawet niebieskim wodorem stanowi dużą poprawę, jeśli chodzi o emisję gazów cieplarnianych. Każdy, nawet najmniejszy krok we właściwą stronę stanowi wymierną korzyść dla środowiska. Co więcej, to może się opłacić.
Najbardziej podstawowym sposobem wykorzystania wodoru w celach energetycznych jest użycie go jako źródła energii cieplnej. Spalany wodór może z powodzeniem zastępować inne paliwa często przy niewielkich modyfikacjach. Instalacje do spalania czystego wodoru wymagają specjalnej budowy ze względu na jego szczególne właściwości. Jednak powstają one coraz częściej i zapewniają z powodzeniem czystą energię w wielu zakładach przemysłowych.
Energetyka wodorowa może być jednak implementowana stopniowo, bez dodatkowych kosztów. Większość kotłów parowych wykorzystujących gaz ziemny nadaje się do pracy z jego mieszanką z wodorem nawet do 25% objętości – bez żadnego dodatkowego przystosowania. Zatem wprowadzenie zielonego wodoru i współspalanie go z gazem ziemnym jest prostym sposobem drastycznego obniżenia emisji.
Zmiany, jakie przynosi energetyka wodorowa, obejmują również transport. Choć napędzane wodorem samochody osobowe nie są jeszcze powszechne, w niektórych większych miastach można już zaobserwować autobusy na ogniwa wodorowe. Trudno na tym etapie wyrokować, czy powstawanie nowych HRS, tj. stacji tankowania gazem (ang. Hydrogen Refueling Station), pozwoli samochodom wodorowym zdominować drogi.
Jednak miejscem, gdzie transport wodorowy znajduje swoją niszę, jest wewnętrzna komunikacja w dużych zakładach przemysłowych. Zatankowanie wodorem np. wózka widłowego trwa znacznie krócej niż ładowanie akumulatora do pojazdu elektrycznego. Przy całej flocie takich pojazdów różnica jest na tyle znacząca, że przedsiębiorcy chcący zminimalizować wpływ wewnętrznego transportu na środowisko zaczynają wybierać właśnie tę opcję.
Korzystanie z technologii wodorowych w Polsce jest na wyciągnięcie ręki. Często są to proste zmiany, które nie wymagają dużych inwestycji. W innych przypadkach znaczną część kosztów mogą pokryć unijne dotacje, w uzyskaniu których pomagają firmy konsultingowe. Wszystkie te działania sprzyjają z kolei środowisku, co ma znaczenie dla firm zobligowanych do raportowania ESG.
Energetyka wodorowa odcisnęła swój wyraźny ślad na polskim przemyśle i wszystko wskazuje na to, że pozostanie w nim na dobre. Ci, którzy nie skorzystają z niej teraz, mogą znaleźć się z tyłu w nieustannym technologicznym wyścigu.
ASE Grupa Energetyczna zawsze patrzyła w przyszłość, wybierając technologie, którym warto poświęcać czas i zasoby. Dlatego, kiedy w grę wchodzi energetyka wodorowa, wiele z naszych spółek ma obecnie pozycję krajowych liderów w swoich branżach.
Doradztwo środowiskowe, oceny bezpieczeństwa przeciwwybuchowego instalacji wodorowych oraz specjalistyczne szkolenia dla właścicieli, projektantów i pracowników obiektów wykorzystujących wodór – to wszystko oferuje Eko-Konsult. Biproraf może się pochwalić licznymi zrealizowanymi projektami instalacji do produkcji, oczyszczania i wykorzystania wodoru, w tym HRS. Poza usługami podstawowymi dla biura projektowego, zajmą się Twoją inwestycją na każdym jej etapie w formule EPC. ASE ATEX zapewni pełne wyposażenie zakładu korzystającego z wodoru – od podstaw bezpieczeństwa wybuchowego po kompletne wyposażenie wraz z najdrobniejszymi akcesoriami.
Każda spółka ASE Grupy Technologicznej ma do zaoferowania unikalne usługi, które pomogą Tobie rozwijać technologicznie Twoją firmę. Skontaktuj się z naszymi ekspertami i dowiedz się już teraz, jak działać bardziej ekologicznie, taniej i bezpieczniej.