– W obliczu rosnących obaw dotyczących zmian klimatycznych, świat poszukuje innowacyjnych sposobów na redukcję emisji dwutlenku węgla (CO2). Jednym z najczęściej omawianych rozwiązań jest zielony wodór, który jest produkowany za pomocą elektrolizy wody przy użyciu odnawialnych źródeł energii. Jak zauważyli holenderscy naukowcy, zielony wodór często, ale nie zawsze, prowadzi do redukcji emisji CO2 – pisze Mateusz Gibała, redaktor BiznesAlert.pl.

• Zielony wodór posiada ogromny potencjał w zakresie redukcji emisji CO2, zwłaszcza w sektorach, które są trudne do dekarbonizacji. Może być stosowany w przemyśle ciężkim, transporcie ciężkim, a także w magazynowaniu energii.
• Obecna infrastruktura nie jest przystosowana do szerokiego zastosowania wodoru, a budowa nowych rurociągów, stacji tankowania oraz magazynów jest kosztowna i czasochłonna. Technologia wodorowa, w tym magazynowanie i transport, wciąż wymaga rozwoju, aby stała się bardziej wydajna i bezpieczna.
• Emisję gazów cieplarnianych związanych z produkcją zielonego wodoru dla ponad tysiąca planowanych projektów, w tym emisję związaną z produkcją paneli słonecznych, turbin wiatrowych i baterii potrzebnych do wytwarzania energii oraz transportu wodoru rurociągami lub statkami.
• Mówienie o “zeroemisyjności” to często stwierdzenie mocno przesadzone, które nie oddaje pełnej rzeczywistości technologii i ich wpływu na środowisko. Kluczowym przesłaniem, według naukowca, jest to, że nie powinniśmy twierdzić, iż technologie takie jak zielony wodór są całkowicie bezemisyjne.

Zielony wodór posiada ogromny potencjał w zakresie redukcji emisji CO2, zwłaszcza w sektorach, które są trudne do dekarbonizacji. Może być stosowany w przemyśle ciężkim, transporcie ciężkim, a także w magazynowaniu energii. W produkcji stali, cementu i chemikaliów, gdzie zielony wodór może zastąpić paliwa kopalne, jego zastosowanie jest szczególnie obiecujące. Wodorowe ogniwa paliwowe mogą zasilać pojazdy ciężarowe, autobusy, a nawet samoloty, co pozwala na redukcję emisji w sektorach, w których elektryfikacja jest trudna. Ponadto zielony wodór może służyć jako medium do magazynowania energii z nadmiaru produkcji odnawialnej, stabilizując tym samym sieci energetyczne.

Pomimo swojego potencjału zielony wodór napotyka na szereg wyzwań, które mogą ograniczać jego wpływ na redukcję emisji CO2. Produkcja zielonego wodoru jest obecnie kosztowniejsza w porównaniu do wodoru produkowanego z gazu ziemnego. Wysokie koszty związane są z ceną elektrolizerów oraz odnawialnych źródeł energii. Proces elektrolizy wody jest energochłonny i nie zawsze efektywny, co oznacza, że więcej energii może być tracone niż używane do produkcji wodoru. Obecna infrastruktura nie jest przystosowana do szerokiego zastosowania wodoru, a budowa nowych rurociągów, stacji tankowania oraz magazynów jest kosztowna i czasochłonna. Technologia wodorowa, w tym magazynowanie i transport, wciąż wymaga rozwoju, aby stała się bardziej wydajna i bezpieczna. Istnieją sytuacje, w których zielony wodór może nie prowadzić do znaczącej redukcji emisji CO2, a nawet może je zwiększać. Jeśli energia wykorzystywana do elektrolizy pochodzi z sieci energetycznej zdominowanej przez paliwa kopalne, produkcja zielonego wodoru może być mniej ekologiczna niż się wydaje. W niektórych przypadkach emisje mogą być podwójnie liczone, gdy zielony wodór jest wykorzystywany w sektorach, które już korzystają z odnawialnych źródeł energii, co prowadzi do niewłaściwego szacowania korzyści klimatycznych. Wzrost zapotrzebowania na energię odnawialną do produkcji wodoru może prowadzić do niedoborów energii dla innych sektorów, co z kolei może skutkować zwiększoną produkcją energii z paliw kopalnych.

Aby zielony wodór mógł odegrać kluczową rolę w redukcji emisji CO2, konieczne są pewne działania i inwestycje. Inwestycje w badania i rozwój technologii elektrolizy i magazynowania wodoru mogą przyczynić się do obniżenia kosztów produkcji i zwiększenia efektywności. Zwiększenie skali produkcji zielonego wodoru może prowadzić do ekonomii skali, co obniży koszty jednostkowe. Wsparcie rządowe, w tym subsydia i ulgi podatkowe, może przyspieszyć rozwój infrastruktury wodorowej i zachęcić przemysł do inwestowania w zielony wodór. Zintegrowanie produkcji zielonego wodoru z odnawialnymi źródłami energii, w szczególności w regionach o dużym potencjale wiatru i słońca, może zapewnić ciągłość dostaw ekologicznej energii.

Jeśli obliczymy cały cykl życia produkcji i transportu zielonego wodoru, redukcje emisji CO2 mogą być rozczarowujące. Jednakże, jeśli zielony wodór jest produkowany z bardzo czystej energii elektrycznej i lokalnie, może naprawdę pomóc zmniejszyć emisje. Uważa się, że zielony wodór może w znacznym stopniu przyczynić się do redukcji emisji gazów cieplarnianych. Holenderskie firmy inwestują obecnie w rozwój zielonego wodoru w krajach, gdzie łatwo można generować zieloną energię, takich jak Namibia i Brazylia. Unia Europejska dąży również do wyprodukowania 10 milionów ton zielonego wodoru i importu kolejnych 10 milionów ton do 2030 roku. Zielony wodór ma ogromny potencjał jako technologia ze względu na swoją wszechstronność i liczne zastosowania. Niestety nadal przewiduję pewne przeszkody.

Cykl życia zielonego wodoru

Emisję gazów cieplarnianych związanych z produkcją zielonego wodoru dla ponad tysiąca planowanych projektów, w tym emisję związaną z produkcją paneli słonecznych, turbin wiatrowych i baterii potrzebnych do wytwarzania energii oraz transportu wodoru rurociągami lub statkami. Zielony wodór jest produkowany przez rozszczepianie wody na tlen i wodór w elektrolizerze przy użyciu zielonej energii elektrycznej. Następnie wodór ten można wykorzystać jako surowiec lub paliwo. Wodór produkowany z gazu ziemnego jest już szeroko stosowany jako surowiec, na przykład w przemyśle chemicznym do produkcji metanolu i amoniaku na nawozy.

Zaletą zielonego wodoru jest to, że podczas rozszczepiania wody oprócz wodoru uwalniany jest tylko tlen, a nie CO2. Jednakże to wymaga dużych ilości zielonej energii. Można redukować emisje tylko wtedy, gdy używa się zielonej energii, takiej jak energia wiatrowa czy słoneczna. Ale nawet wtedy, emisje związane z produkcją turbin wiatrowych i paneli słonecznych są znaczne. 

Zeroemisyjność to często pusty slogan

Mówienie o “zeroemisyjności” to często stwierdzenie mocno przesadzone, które nie oddaje pełnej rzeczywistości technologii i ich wpływu na środowisko. Kluczowym przesłaniem jest to, że nie powinniśmy twierdzić, iż technologie takie jak zielony wodór są całkowicie bezemisyjne. Obecne metody obliczeniowe, które stanowią podstawę regulacji, zazwyczaj nie uwzględniają emisji wynikających z produkcji elementów niezbędnych do wytworzenia wodoru, takich jak panele słoneczne i elektrolizery, ani wycieków wodoru podczas transportu. Produkcja paneli słonecznych i elektrolizerów wiąże się z emisją dwutlenku węgla oraz innych gazów cieplarnianych. Procesy te obejmują wydobycie surowców, ich transport, przetwarzanie oraz montaż gotowych produktów. Na przykład, produkcja paneli fotowoltaicznych wymaga dużej ilości energii, a jeśli ta energia pochodzi z paliw kopalnych, to generuje znaczne emisje. Podczas transportu i magazynowania wodoru może dochodzić do jego wycieków. Wodór, mimo że nie jest gazem cieplarnianym, ma pośredni wpływ na klimat, ponieważ jego wycieki mogą wpływać na atmosferyczne stężenia innych gazów cieplarnianych, takich jak metan i ozon.

Prawnicy: Polska chce stworzyć środowisko regulacyjne na potrzeby rynku wodoru