font_preload
PL / EN
Gaz Innowacje 4 czerwca, 2019 godz. 7:30   

Cabak: Pora zamienić ropę na wodór

Wodór silnik Co znajduje się pod maską samochodu na wodór? Fot. Flickr

Ostatnie wydarzenia, związane z przerwą w dostawa rosyjskiej ropy REBCO ropociągiem „Przyjaźń” są kolejnym powodem by na poważnie myśleć o coraz większym wykorzystaniu alternatywnych źródeł energii. Jednym z nich może być wodór służący zarówno jako paliwo w transporcie, jak i szeroko pojętej gospodarce – pisze Mateusz Cabak, współpracownik BiznesAlert.pl.

W zakresie dostaw ropy naftowej nasza gospodarka jest dziś w ok. 70 procent od Rosji. To fakt, że za sprawą Naftoportu, którego zdolności przeładunkowe przekraczają moce przerobowe rafinerii w Polsce, możemy w każdej chwili sprowadzić dowolną ilość surowca z dowolnego miejsca na świecie. Jednak w praktyce zarówno Orlen jak i Lotos sprowadzają tą drogą ropę REBCO z terminali w Primorsku i Ust-Łudze.

W ubiegłym roku rafinerie w Płocku i Gdańsku przerobiły w sumie ponad 27 mln ton ropy naftowej, z której w głównej mierze produkuje się benzynę i olej napędowy. Tymczasem nasz kraj jest jednym z kluczowych producentów wodoru na świecie (ok. 1 mln ton/rok) i może go produkować jeszcze więcej w wyniku rozwoju takich technologii jak np.: reforming metanu, zgazowanie węgla, elektroliza wody czy adsorbcja gazu koksowniczego.

H2 rośnie w siłę

Światowy park samochodów zasilanych wodorem wynosi obecnie zaledwie kilka tysięcy sztuk, ale stale rośnie. W fazie rozwoju technicznego i rynkowego jest ponad 60 modeli pojazdów elektrycznych z ogniwami paliwowymi. Na rozpoczęcie masowej produkcji zdecydował się już Hyundai (model Nexo) i Toyota (model Mirai). Rynek pojazdów elektrycznych napędzanych ogniwami paliwowymi będzie z roku na rok większy, konkurując bezpośrednio z pojazdami zasilanymi bateriami litowo-jonowymi. Przewagą konkurencyjną tych pierwszych jest bez wątpienia czas tankowania – porównywalny do tankowania samochodów konwencjonalnych – oraz zasięg sięgający nawet do 700 km.

Rozwój technologii wodorowych w transporcie zakłada powstanie 200-300 stacji tankowania tego paliwa w dużych, europejskich miastach oraz na sieci dróg TEN-T (Transeuropejska Sieć Transportowa), które docelowo będą w stanie obsłużyć ok. 5000 samochodów osobowych oraz ok. 500 autobusów wyposażonych w ogniwa paliwowe.

W Polsce nad realizacją tego zadania pracuje już Lotos, który planuje uruchomienie punktów tankowania wodoru w Gdańsku i Warszawie w 2021 roku. Oba stanowiska razem z instalacją do oczyszczania i dystrybucji wodoru tworzą tzw. projekt Pure H2, który w 20% opłaca Unia Europejska. Umowę na finansowanie tej inwestycji wartej 10 mln euro podpisano podczas ubiegłorocznego szczytu klimatycznego COP24 w Katowicach. Jednak zanim pojawią się punkty tankowania wodoru, na terenie gdańskiej rafinerii powstanie instalacja do jego oczyszczania oraz stacja sprzedaży i dystrybucji tego paliwa.

Do zasilania ogniw paliwowych napędzających silniki elektryczne potrzebny jest wodór o bardzo wysokiej czystości (99,999 procent). Tylko takie paliwo jest w stanie zapewnić daleki zasięg pojazdu, bez konieczności jego dodatkowego tankowania na trasie pomiędzy Warszawą a Gdańskiem, jak również ograniczy koszty inwestycji w infrastrukturę elektroenergetyczną, wymaganą do ładowania tzw. pojazdów BEV (Battery Electric Vehicle). Co ciekawe Orlen – największy operator sieci stacji w Polsce – uruchomił już punkty tankowania wodoru, ale pod marką Star w Niemczech. Może po fuzji obu spółek, to właśnie Lotos będzie odpowiedzialny za rozwój i wdrażanie rozwiązań wodorowych na rynku?

Wodór dla Śląska

Gruszek w popiele nie zasypia również JSW, która niedawno stała się członkiem Europejskiego Stowarzyszenia Wodoru i Ogniw Paliwowych „Hydrogen Europe”. Dzięki współpracy z międzynarodowymi graczami JSW opracowuje technologie produkcji wodoru w należących do niej koksowniach. Chodzi o ekstrakcję wodoru z gazu koksowniczego, który jest produktem ubocznym w procesie produkcji koksu. Według planów spółki wodór, który będzie produkowany w koksowni „Przyjaźń” w Dąbrowie Górniczej może w przyszłości zasilić setki bezemisyjnych autobusów, wożących pasażerów Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii. I tak JSW bierze na celownik rynek autobusów wodorowych a Lotos ciężarówek oraz samochodów osobowych.

Łącznie wszystkie koksownie należące do JSW mają potencjał produkcyjny sięgający 72 tys. ton wodoru rocznie. Planowana instalacja w koksowni „Przyjaźń” pozwoliłaby na wyprodukowanie ok. 8 tys. ton wodoru na rok, o czystości 99,999 procent, co zabezpieczyłoby roczne zapotrzebowanie ponad 900 autobusów z napędem wodorowym.

Kolej wodorowa

Pierwszą lokomotywę napędzaną wodorem skonstruowali inżynierowie Alstomu. Coradia iLint bo o nim mowa miała swój debiut na największych targach kolejowych w UE – InnoTrans 2016.   To dało asumpt do działania polskim firmom. W ubiegłym roku JSW zawarła porozumienie z Fabryką Pojazdów Szynowych „H. Cegielski” i PKP Cargo w sprawie komercyjnego wykorzystania wodoru w transporcie kolejowym. Deklaracja dotyczy wspólnego wypracowania innowacyjnych rozwiązań, które mają sprzyjać zmniejszeniu zużycia energii oraz emisji spalin związanych z eksploatacją taboru kolejowego.

Warto przypomnieć że nad podobnym rozwiązaniem pracuje Lotos Kolej we współpracy z Politechniką Warszawską oraz spółką Lotos Lab. Chodzi o budowę dwóch prototypowych lokomotyw o napędach hybrydowych. Obie modernizowane lokomotywy będą miały napęd elektryczny pochodzący z baterii litowo-jonowej, natomiast napęd alternatywny będzie w jednej z nich spalinowy, a w drugiej wodorowy. Jest to projekt testowy, dlatego będą w nim wykorzystane posiadane obecnie przez Lotos Kolej lokomotywy manewrowe.

Wodór jest istotną częścią większej układanki

Połowa wodoru produkowanego dziś na świecie powstaje z metanu, który pochodzi np. z gazu ziemnego. W tym świetle idea budowy nad Wisłą hubu gazowego zyskuje nowe znaczenie. Nie chodzi już bowiem tylko o zapewnienie dostaw samego surowca dla krajów Grupy Wyszehradzkiej i Ukrainy, ale wykorzystanie go do produkcji właśnie wodoru – paliwa niedalekiej przyszłości, który zdaniem specjalistów mógłby już za 15 lat zagościć na dobre w Europie Centralnej. To innowacyjny, ale zarazem naturalny kierunek rozwoju dla PGNiG, które oprócz sposobów efektywnego magazynowania wodoru, już teraz analizuje możliwości transportu tego paliwa przy użyciu sieci przesyłowej i dystrybucyjnej. Prowadzi również analizy nad wykorzystaniem ogniw paliwowych na potrzeby tzw. energetyki rozproszonej (ciepło i prąd dla odbiorców indywidualnych zasilanych gazem wysokometanowym).

Widać że oczyszczony wodór staje się paliwem przyszłości nie tylko w transporcie drogowym czy kolejowym ale może być wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej, ciepła, chłodu, zasilania urządzeń elektrycznych czy awaryjnych stacji zasilania, np. w szpitalach, szkołach lub urzędach. Wyścig o jego zastosowanie już się zaczął. Ważne że polskie firmy biorą w nim aktywny udział.