Czym jest zielony wodór?

Zielony wodór, znany także jako wodór odnawialny lub czysty, to ekscytujące źródło energii. Ma potencjał zrewolucjonizować sektor energetyczny na całym świecie. Jak to działa? Produkcja zielonego wodoru odbywa się poprzez elektrolizę wody. W tym procesie używamy prądu elektrycznego do rozdzielenia cząsteczek wody na wodór i tlen. Ważne jest, aby energia do tego procesu pochodziła z odnawialnych źródeł, takich jak słońce czy wiatr.

Wiesz, że według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) produkcja zielonego wodoru może wzrosnąć do 500 milionów ton rocznie do 2030 roku? To naprawdę robi wrażenie!

Zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego zielony wodór jest tak istotny? Otóż odgrywa kluczową rolę w dekarbonizacji oraz redukcji emisji gazów cieplarnianych, w tym dwutlenku węgla (CO2). W kontekście globalnych działań przeciwko zmianom klimatycznym staje się centralnym punktem dyskusji o przyszłości energetyki.

W ramach Porozumienia Paryskiego z 2015 roku 197 państw zobowiązało się do ograniczenia wzrostu średniej temperatury na Ziemi poniżej 2°C. Zielony wodór wspiera te cele. Zastępuje paliwa kopalne czystymi alternatywami oraz rozwija technologie magazynowania energii.

Rozwój zielonego wodoru to także ogromna szansa dla gospodarek krajowych. Przewiduje się, że stworzy miliony nowych miejsc pracy związanych z produkcją technologii OZE oraz infrastrukturą potrzebną do transportu i przechowywania tego surowca.

Unia Europejska stawia sobie ambitne cele – chce osiągnąć neutralność pod względem emisji CO2 do 2050 roku. W ramach pakietu Fit for 55 ogłoszonego w 2021 roku UE planuje redukcję emisji o 55% do 2030 roku. Te działania mają na celu promowanie inwestycji w technologie niskoemisyjne oraz zwiększenie udziału OZE w miksie energetycznym Europy.

W odpowiedzi na agresję Rosji na Ukrainę Komisja Europejska ogłosiła plan REPowerEU. Zakłada on zwiększenie zapotrzebowania na wodór do 20 mln ton rocznie już do 2030 roku. Ten plan nie tylko zwiększa produkcję zielonego wodoru, ale także dywersyfikuje źródła energii – co jest kluczowe dla bezpieczeństwa energetycznego Europy.

UE inwestuje ogromne środki – około 300 miliardów euro rocznie – aby wspierać transformację sektora energetycznego ku bardziej ekologicznemu modelowi gospodarczemu.

Produkcja zielonego wodoru odbywa się głównie poprzez elektrolizę – proces znany od XVIII wieku. Polega on na przepływie prądu elektrycznego pomiędzy elektrodami przez elektrolit, co prowadzi do rozdzielenia cząsteczek wody na wolny gaz: H₂ i O₂.

Wiesz, że energochłonność tego procesu wynosi od 45-70 kWh/kg H₂? A sprawność oscyluje między 45% a maksymalnie około 70%.

Obecnie aż 95-96% światowej produkcji wodoru pochodzi z paliw kopalnych! To pokazuje, jak bardzo potrzebujemy transformacji ku bardziej ekologicznym metodom pozyskania tego surowca. Tradycyjne metody uwalniają nawet 70-100 milionów ton CO2 rocznie.

Inwestycje we współczesne technologie elektrochemiczne mogą znacząco poprawić efektywność procesu elektrolizy oraz obniżyć koszty operacyjne związane z jego wdrażaniem. Przewiduje się dalsze innowacje technologiczne prowadzące nawet do obniżenia kosztów produkcji o połowę już za kilka lat.

Zielony wodór znajduje szerokie zastosowanie w różnych sektorach gospodarki:

1. Przemysł chemiczny: Używany jako surowiec do produkcji amoniaku oraz metanolu - kluczowych składników nawozów sztucznych.

2. Transport: Pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi mogą korzystać ze zielonego vodoru jako alternatywy dla tradycyjnych paliw. Mają wysoką wydajność (do 700 km zasięgu) oraz krótki czas tankowania (około 3 minut).

3. Energetyka: Zielony vodor może być stosowany jako nośnik energii lub magazyn nadmiarowej energii generowanej przez OZE.

4. Przemysł metalurgiczny: Może zastąpić koks używany dotychczas przy redukcji żelaza. Badania wskazują, że zastosowanie vodoru może obniżyć emisje CO2 nawet o ponad 90%.

5. Sektor spożywczy: Używany m.in. do hydratacji olejów roślinnych. Jego zastosowanie poprawia efektywność wielu procesów przemysłowych dzięki eliminacji toksycznych substancji emitowanych podczas spalania paliw kopalnych.

Zielony vodor stabilizuje systemy oparte wyłącznie o OZE i umożliwia dywersyfikację źródeł energii – to fundament nowoczesnej infrastruktury energetycznej przyszłości. Dzięki możliwości magazynowania nadmiaru energii generowanej przez farmy słoneczne czy wiatraki staje się kluczowym elementem strategii zapewnienia ciągłości dostaw prądu niezależnie od warunków atmosferycznych.

W miarę jak świat dąży ku neutralności klimatycznej, zielony vodor staje się nie tylko technologią przyszłości, ale także niezbędnym narzędziem polityki ekologicznej państw członkowskich UE. Jego wszechstronność sprawia, że znajduje zastosowanie zarówno tam gdzie konieczne są duże ilości ciepła, jak również tam gdzie potrzeba mobilności.