Gdy mowa o zmniejszeniu zużycia paliw kopalnych, ograniczeniu emisji, a docelowo wyeliminowaniu gazów cieplarnianych, myślimy najczęściej o elektrowniach wiatrowych, słonecznych, samochodach elektrycznych. Coraz częściej jednak w tych rozważaniach pojawia się wodór i słychać głosy, że energetyczna przyszłość naszej planety może należeć do tego właśnie pierwiastka.

Niskoemisyjna gospodarka to jeden z najważniejszych tematów ostatnich lat. Europa przymierza się do wprowadzenia Nowego Zielonego Ładu, który przewiduje szybkie odchodzenie od wykorzystywania paliw kopalnych. W Polsce mamy plany dotyczące miliona aut elektrycznych, program Mój prąd, który dał potężny impuls rozwojowy branży fotowoltaicznej i energetyce prosumenckiej, oraz projekty budowy farm wiatrowych na Bałtyku. Przestawiamy się na gaz, jako paliwo znacznie mniej emisyjne niż węgiel, a w tle mamy nieustającą dyskusję o energetyce jądrowej.

Paliwo przyszłości

Wodór może okazać się czarnym koniem w wyścigu o ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i może stać się dominującym paliwem przyszłości. Jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we wszechświecie – także na Ziemi mamy go pod dostatkiem. I chociaż nie występuje w stanie wolnym, to można go w stosunkowo nieskomplikowany sposób pozyskać, chociaż to wciąż energochłonny proces (niemal każdy z nas widział go na lekcjach chemii, gdy jednym z podstawowych doświadczeń było zjawisko elektrolizy, czyli rozkład wody na tlen i wodór).

Wartość opałowa wodoru jest niemal trzykrotnie większa niż benzyny, a w wyniku jego spalania nie powstają żadne szkodliwe dla środowiska substancje. Co więcej, jest to paliwo stabilne, w przeciwieństwie do energetyki słonecznej czy wiatrowej, uzależnionych od warunków atmosferycznych. Może też służyć do magazynowania energii – w uproszczeniu, energia wytworzona w niestabilnych źródłach, na drodze elektrolizy rozkłada wodę na tlen i wodór, który potem może tę energię „oddać”.

Wodór jest prawie idealnym paliwem, jeśli chodzi o redukcję smogu. Podczas spalania nie są wytwarzane CO, CO2, SOx lub sadza oraz inne cząstki stałe.

Dlaczego zatem nie jest powszechnie stosowany? Najprościej byłoby odpowiedzieć, że to wciąż dość kosztowna technologia. Można jednak z dużym prawdopodobieństwem założyć, że wraz z jej upowszechnieniem, ceny mocno pójdą w dół, jak to miało miejsce np. w przypadku paneli słonecznych.

Prace nad wykorzystaniem wodoru jako paliwa transportowego rozpoczęto już w latach 90. ubiegłego wieku. Może być on wykorzystywany na dwa sposoby: jako paliwo, które ulega spalaniu w komorze silnika lub przy wykorzystaniu ogniw paliwowych, wytwarzających energię napędzającą silnik elektryczny. Ze względu na szereg zalet (lekkość, łatwość i szybkość napełniania zbiorników) oraz pewnych problemów przy zastosowaniu w silniku spalinowym (np. przedwczesny zapłon, przechowywanie wodoru w ciekłym stanie skupienia), rozwijana jest w szczególności technologia wykorzystująca wodór do wytwarzania energii przez zastosowanie ogniw paliwowych.

Powstało już kilka modeli seryjnie produkowanych samochodów napędzanych w ten sposób. Według ubiegłorocznego raportu 300 Research w 2018 r. na świecie jeździło 11,2 tys. aut z napędem wodorowym, z czego połowa w Stanach Zjednoczonych. Na pierwszy rzut oka to niewiele w porównaniu z tradycyjnymi elektrykami lub hybrydami, ale prace nad autami na wodór przybierają na sile. Zaangażowane są w nie takie koncerny, jak Shell, Total, Daimler, Hyundai, Honda, Toyota, Audi czy BMW Group. Na początku grudnia 2019 r. Hydrogen Council wspólnie z Europejskim Bankiem Inwestycyjnym podpisał umowę o współpracy w zakresie rozwoju innowacyjnych programów finansowania projektów związanych z wodorem.

Także w Polsce jest ruch w tej dziedzinie. 30 września 2019 r. minister energii podpisał dwa rozporządzenia wykonawcze, dzięki którym możliwe będzie finansowanie ze środków z Funduszu Niskoemisyjnego Transportu budowy instalacji produkcji wodoru, stacji tankowania wodoru, a nawet zakupu pojazdów wodorowych. Coraz powszechniejsze staje się przekonanie, że wodór to rzeczywiście paliwo przyszłości, a ta przyszłość zaczyna się właśnie dzisiaj.

Nie odstawać od czołówki

O ile w kwestii rozwoju energetyki wiatrowej czy słonecznej, polskie firmy zostały nieco w tyle za światową czołówką, to w przypadku energii z wodoru inwestycja PKN ORLEN wpisuje się w globalny trend na jego wczesnym etapie.

Co zatem konkretnie planuje płocki koncern? Na terenie włocławskich zakładów Anwil (należących do Orlenu) powstanie hub wodorowy, który docelowo będzie mógł wytwarzać do 600 kg doczyszczonego wodoru na godzinę. W ramach inwestycji powstaną instalacja produkująca wodór w jakości paliwa transportowego, infrastruktura logistyczna, a także stacje tankowania. Paliwo, na pierwszym etapie dystrybucji, będzie przeznaczone przede wszystkim dla transportu publicznego i towarowego.

Koncern podpisał już kilka porozumień z samorządami, będącymi potencjalnymi odbiorcami wodoru. To m.in. listy intencyjne o współpracy na rzecz rozwoju transportu publicznego zasilanego wodorem z Górnośląsko-Zagłębiowską Metropolią, Krakowskim Holdingiem Komunalnym i Miejskim Przedsiębiorstwem Komunikacyjnym w Krakowie oraz Miastem Płock. Porozumienia z kolejnymi samorządami są w trakcie uzgodnień. Koncern podpisał również list intencyjny z firmą PESA Bydgoszcz na budowę lokomotywy zasilanej wodorem, która będzie wykorzystywana na potrzeby logistyczne PKN Orlen.

Koncern zdaje sobie sprawę z wyzwań związanych z globalnym trendem nowej mobilności, dlatego strategia spółki zakłada również sukcesywny rozwój paliw alternatywnych i technologii niskoemisyjnych. W przyszłości wodór będzie bardzo istotnym paliwem wykorzystywanym w transporcie, dlatego PKN ORLEN intensyfikuje prace w tym obszarze. Inwestycja, która już w przyszłym roku powstanie we Włocławku, to milowy krok umożliwiający skuteczne konkurowanie z największymi graczami w regionie. W kolejnym kroku planowana jest realizacja podobnego hubu w rafinerii w Płocku. Instalacja doczyszczania wodoru powstaje też w biorafinerii GK ORLEN w Trzebini.

Do końca sierpnia koncern ogłosi postępowanie przetargowe na realizację wodorowej inwestycji we Włocławku. Na pierwszym etapie moce produkcyjne instalacji będą wynosiły ok. 170 kg na godzinę, jednak jej konstrukcja modułowa pozwoli na elastyczne zwiększanie możliwości wraz ze wzrostem popytu.

Nowa inwestycja nie jest pierwszym kontaktem płockiego koncernu z technologią wodorową. Kierowcy samochodów osobowych mogą już zatankować to paliwo na dwóch stacjach grupy Orlen w Niemczech. W czerwcu 2021 r. taka możliwość pojawi się również na trzech stacjach paliw w Czechach.

– Sieć wodorowego transportu publicznego realnie wpływa na zwrot kosztów inwestycji w stacje ładowania i wspiera raczkujący, ale posiadający znaczny potencjał, indywidualny transport wodorowy, który także jest obszarem strategicznych inwestycji PKN Orlen – tłumaczy Józef Węgrecki, członek zarządu Orlenu ds. operacyjnych.

Wodór powstaje we Włocławku w procesie elektrolizy solanki jako produkt uboczny procesu pozyskiwania chloru i dotychczas zagospodarowywany był na instalacji do produkcji amoniaku. Metoda doczyszczania wodoru jest obecnie przedmiotem analiz prowadzonych wspólnie z doradcą technicznym dla tej inwestycji. Realizowany projekt składać się będzie z instalacji doczyszczania wodoru, infrastruktury załadunku paliwa na ciężarówki i cysterny, systemu dostarczania paliwa wodorowego oraz dwóch stacji tankowania.

Wraz z rozwojem rynku paliwo wodorowe trafi także do samochodów osobowych i autobusów dalekobieżnych. W długiej perspektywie Koncern zakłada dostawy na potrzeby statków, promów, czy zastosowań stacjonarnych, jak ogrzewnictwo etc. Planowana jest również możliwość uruchomienia sprzedaży wodoru podmiotom trzecim, które wprowadzą go na inne rynki zbytu, np. do przemysłu spożywczego czy metalurgicznego.

Konkurencja nie zaszkodzi

Planowana inwestycja Orlenu jest z pewnością największym, ale nie jedynym wodorowym przedsięwzięciem w naszym kraju. W ubiegłym roku marszałek województwa wielkopolskiego powołał Wielkopolską Platformę Wodorową skupiającą samorządowców, biznes i ludzi nauki, których zadaniem jest wspierać i opiniować rozwiązania dotyczące technologii wodorowych.

Znalazł się wśród nich m.in. projekt konińskiego PKS-u dotyczący przebudowy taboru w oparciu o autobusy wodorowe. Swój pomysł produkcji zielonego wodoru na potrzeby transportu przygotował również Zespół Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin. Autobusy napędzane ogniwami wodorowymi produkuje pod Poznaniem firma Solaris.

Swoje plany w tej sferze ma też Jastrzębska Spółka Węglowa (JSW), która pod koniec ubiegłego roku przystąpiła do Europejskiego Stowarzyszenia Wodoru i Ogniw Paliwowych Hydrogen Europe, skupiającego ponad 100 firm przemysłowych, 68 organizacji badawczych oraz 13 stowarzyszeń.

Obecnie grupa JSW pracuje nad uruchomieniem pierwszej instalacji separacji wodoru, który jest produktem ubocznym przy wytwarzaniu koksu. Według planów spółki, wodór z Koksowni Przyjaźń w Dąbrowie Górniczej może w przyszłości zasilać setki bezemisyjnych autobusów, wożących pasażerów w Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii.

W tym jednak przypadku nie należy się obawiać „bratobójczej” konkurencyjnej walki. Fakt, że tyle firm wkracza na ścieżkę do przyszłości, powinno się raczej postrzegać jako pozytyw, bo potencjał wodoru jest niemal nieograniczony, a – w przeciwieństwie do innych paliw – wystarczy go dla wszystkich.

ADS

PARTNER



Źródło nieznane