Profesor Władysław Mielczarski z Politechniki Łódzkiej opowiedział w rozmowie BiznesAlert.pl o celu neutralności klimatycznej i technologiach, za pomocą których miałaby być ona osiągnięta, a także o ich ograniczeniach.
Problemy z neutralnością klimatyczną
– Cel neutralności klimatycznej Unii Europejskiej zakłada to, że ilość emitowanego dwutlenku węgla przez przemysł i społeczeństwa będzie równa ilości pochłanianego CO2. Najpierw należy zastanowić się jak zmniejszyć emisje CO2, a kiedy emisja nie będzie mogła zostać zmniejszona, trzeba będzie znaleźć sposób jej pochłaniania. Najlepszym sposobem na zmniejszenie emisji jest poprawa efektywności energetycznej, jak ocieplanie czy poprawa procesów technologicznych. Tutaj nie można zrobić zbyt wiele, ponieważ przemysł dużo zainwestował w redukcję energii i spektakularne osiągnięcia nie są możliwe – powiedział prof. Mielczarski.
– Jest też mobilność, ale zastępując flotę samochodów spalinowych samochodami elektrycznymi, obniżymy sprawność techniczną całego procesu. Nowoczesne samochody spalinowe mają sprawność nawet do 50 procent, a samochód elektryczny ma całkowitą sprawność około 24 procent – powiedział.
– Emisje dwutlenku węgla zmniejszy instalowanie odnawialnych źródeł energii. To trzeba robić, z tym, że w naszym klimacie panel fotowoltaiczny jest w stanie wykorzystać swoją moc przez 1000 godzin rocznie, natomiast morskie turbiny wiatrowe mogą wykorzystywać moc zainstalowaną przez 3,5 tysiąca godzin rocznie. Można brać pod uwagę również inne źródła odnawialne jak biogaz czy biomasę, ale tutaj może być problem z zasobami. W sumie odnawialne źródła energii mogłyby zaspokoić zapotrzebowanie na energię przez około 4 tysiące godzin. Problem w tym, że rok jest za długi – ma 8760 godzin. Przez resztę czasu zapotrzebowanie na energię musi być zaspokajane z innych źródeł, w pełni dyspozycyjnych, jak węgiel czy gaz – stwierdził prof. Mielczarski.
– Są pomysły na tworzenie magazynów energii. Energii elektrycznej nie można jednak magazynować, gdyż jest ona ruchem elektronów. Energię elektryczną można magazynować pośrednio jako energię chemiczną w bateriach, jednak w tych magazynach można zmagazynować energię na 3-4 godziny zapotrzebowania przez system elektroenergetyczny. Tymczasem my potrzebujemy znaleźć coś, co pozwoli nam zasilić system elektroenergetyczny w sposób ciągły bez korzystania z węgla czy gazu ziemnego. Możliwości magazynowania energii ma wodór. Jednak jeżeli wodór pochodzi z paliw kopalnych, takich jak węgiel czy gaz ziemny to nie może być brany pod uwagę przy neutralności klimatycznej. Można natomiast wodór produkować przy użyciu energii ze źródeł odnawialnych. Możemy zbudować dużo wiatraków i paneli PV i kiedy jest nadmiar energii, można ją wytworzyć do elektrolizy i pozyskiwać wodór. Jest to jest trudne i kosztowne, ale możliwe do realizacji technicznej. Trudności pojawiają się, kiedy przychodzi do magazynowania wodoru. To bardzo małe cząsteczki, dla której ściany zbiorników jawią się jako rzadka sieć przez którą łatwo przeniknąć. Z tego samego powodu wodór nie może być również przesyłany rurociągami, którymi dzisiaj przesyłamy gaz czy ropę. Gdybyśmy zatankowali samochód wodorem, to po dwóch godzinach tego wodoru by już nie było. Dlatego trzeba by było budować szalenie kosztowne zbiorniki wielowarstwowe – powiedział.
– Wodór może być wtłaczany do ogniw paliwowych w celu otrzymania energii elektrycznej. To może działać w przypadku samochodu, ale nie całego systemu, ponieważ ogniwa paliwowe mają małą moc. Barierą może być też niska sprawność takiego procesu sięgająca 30% energii odnawialnej użytej do produkcji wodoru. Wodór również pali się w sposób wybuchowy – może on spalić rury, którymi jest przesyłany (flash-back) – zauważył.
– Jeśli nie zmienimy praw fizyki, nie uda nam się zaspokoić zapotrzebowania systemu energetycznego bez paliw kopalnych. Gdyby prawa fizyki były inne, być może by się to udało – podsumował prof. Mielczarski.
