Globalne ocieplenie i kryzys energetyczny zmuszają Unię Europejską i poszczególne jej państwa do inwestowania w zieloną energię. Jednym z takich działań jest rozwój energii z wodoru, który ma zastąpić przede wszystkim rosyjski gaz. Pojawia się też pytanie, czy wodór odegra dużą rolę w ograniczeniu wzrostu globalnych temperatur?
UE podejmuje działania w zakresie rozwoju energii z wodoru
Kryzys energetyczny związany w dużej mierze z konsekwencjami inwazji Rosji na Ukrainę zmusza władze UE do podejmowania działań w zakresie odchodzenia od paliw kopalnych. Sytuacja, w jakiej znajduje się już od roku Europa, skłania ją do wyłożenia większych środków w rewolucję wodorową. W odpowiedzi na rosyjską inwazję powstał program REPowerEU, którego celem jest uniezależnienie się od paliw z Rosji.
W lipcu 2022 roku Komisja Europejska przeforsowała warte 5,4 mld euro wsparcie dla programu IPCEI Hy2Tech. Program ten obejmie 41 projektów z 35 przedsiębiorstw, w tym 8 małych i średnich przedsiębiorstw i start-upów, prowadzących działalność w co najmniej jednym państwie członkowskim. IPCEI Hy2Tech ma wspierać badania i rozwój możliwości wykorzystania wodoru. W połowie września zeszłego roku przewodnicząca Komisji Europejskiej Ursula von der Leyen zapowiedziała utworzenie wartego 3 mld euro programu Europejski Bank Wodoru. – Wodór może przynieść przełom w europejskiej energetyce – mówiła w swoim przemówieniu von der Leyen. – Północne Niemcy już zasilają pociągi regionalne ekologicznym wodorem, ale rynek tego paliwa musi stać się rynkiem masowym, a nie jak dotychczas, niszowym – dodała. Oczekuje się, że do 2030 roku w ramach REPowerEU europejska wspólnota osiągnie cel produkcji wodoru wynoszący 10 mln ton rocznie.
„Wodorociągi” zamiast gazociągów
Działania w zakresie rozwoju energetyki wodorowej podejmują poszczególne państwa członkowskie. Pod koniec ubiegłego roku Portugalia, Hiszpania i Francja oficjalnie ogłosiły nierozpoczęcie wspólnego projektu o wartości 2,5 mld euro. Chodzi o H2Med, czyli wodorociąg, który ma połączyć Barcelonę z Marsylią. Instalacja ta do 2030 roku ma przesyłać 2 mln ton „zielonego wodoru” rocznie. Będzie to możliwe, gdyż według hiszpańskiego operatora gazowego, Hiszpania do 2030 roku będzie w stanie wyprodukować nawet 3 mln ton wodoru rocznie. 1,3 mln ton będą wykorzystywać na swoje potrzeby. Reszta wraz z tym co dostarczy też Portugalia, będzie trafiać do Francji.
Hiszpania ma bardzo dobre warunki dla OZE ze względu na warunki klimatyczne i gęstość zaludnienia. Dlatego też, jak podaje niemiecki der Spiegel, do 2040 roku produkcja wodoru może tam wzrosnąć do 4 mln ton rocznie. Przypomnijmy tu jeszcze, że zielony wodór, to taki, który jest produkowany z elektrolizy wody. Inaczej mówiąc, przy użyciu energii elektrycznej z wody można wyodrębnić czysty wodór (H2).
Oficjalna decyzja o projekcie została ogłoszona 9 grudnia w Alicante. Miało tam miejsce spotkanie premiera Hiszpanii Pedro Sáncheza, prezydenta Francji Emmanuela Marcona i Ursuli von der Leyen. – Dzisiaj Półwysep Iberyjski staje się główną europejską bramą energetyczną do świata – powiedziała Von der Leyen podczas wspólnej konferencji prasowej. – Rurociąg podąży nową drogą przez Morze Śródziemne i oprze się na technologii przyszłości, jaką jest wodór – powiedział Macron. Dodał też, że takie rozwiązanie pozwoli w przyszłości na utworzenie kolejnych połączeń z innymi krajami UE.
Niemcy dołączają do sieci wodorowej
I tak też się stało, bo z okazji obchodów 60 rocznicy Traktatu Elizejskiego Niemcy i Francja podjęły decyzję o przedłużeniu H2med do Niemiec. Rocznica podpisanego 22 stycznia 1963 roku między Francją a ówczesną Republiką Federalną Niemiec traktatu była jedynie tłem tej decyzji. Jest to część nowej „wspólnej mapy drogowej” w sprawie rozwoju energii wodorowej ogłoszonej wspólnie przez Paryż i Berlin. Celem tych działań są inwestycje w technologie zeroemisyjne, by odejść od paliw kopalnych i uniezależnić się od Rosji.
– Chcemy, aby wodór był dostępny w dużych ilościach i po przystępnych cenach jako gaz przyszłości. To postęp technologiczny, który możemy osiągnąć tylko razem. Uzgodniliśmy również, że chcemy to osiągnąć razem – powiedział na Uniwersytecie Sorbona w Paryżu kanclerz Niemiec Olaf Scholz.
Produkcja wodoru na środku morza
H2med to jednak nie wszystko. Niemiecki operator systemu przesyłu gazu Gascade i jego belgijski odpowiednik Fluxys zapowiedziały pod koniec stycznia tego roku, że zbudują na Morzu Północnym wodorociąg. Ten podmorski rurociąg ma być częścią systemu przesyłu wodoru o nazwie AquaDuctus, a jego długość wyniesie 400 km. Zaskakujące jednak jest to, skąd ten wodór będzie dostarczany. Okazuje się, że te paliwo przyszłości produkować będą elektrownie wiatrowe bezpośrednio na morzu. Do 2030 roku ma zostać wybudowana farma wiatrowa SEN-1, a potem kolejne. Część Morza Północnego, ma zmienić się w fabrykę wodoru, który będzie dostarczany na ląd.
Początkowo zakładano, że wiatraki będą tradycyjnie dostarczać prąd na ląd i tam będzie produkowany wodór. Transport energii ze strefy morskiej do lądowych elektrolizerów jest uważany za „nieefektywną opcję połączenia” i dlatego będzie „wykluczony”. To opinia na łamach opublikowanego przez Federalną Agencję Morską i Hydrograficzną Planu Rozwoju Obszaru 2023 dla niemieckich morskich stref ekonomicznych,. Federalne Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu wydało w tej sprawie komunikat prasowy: „Energia elektryczna z morskich farm wiatrowych idealnie nadaje się m.in. do pozyskiwania wodoru metodą elektrolizy. W celu przetestowania tych technologii na skalę przemysłową na pełnym morzu, określono powiększony obszar na Morzu Północnym, który można połączyć rurociągiem wodorowym. Obszar ten umożliwia uzyskanie mocy elektrolizy do 1 gigawata”.
Czy wodór stanie się game changerem?
Czy wodór będzie w stanie uwolnić nas od paliw kopalnych? A przede wszystkim, czy będzie w stanie nas uratować przed katastrofą klimatyczną? W czasopiśmie Nature przedstawiona została analiza pokazująca, jak szybko świat musiałby rozwijać energetykę wodorową, by ograniczyć globalne ocieplenie do 1,5oC.
Niestety, nawet jeśli możliwości elektrolizy wody będą rosły w takim tempie jak rozwój energii wiatrowej i słonecznej, to i tak niewiele to da. Szacuje się, że takie tempo dałoby 1 proc. energii z wodoru do 2030 roku w UE. Natomiast w przypadku całego świata pięć lat później. To znacznie poniżej wymagań w scenariuszu 1,5oC. Dziś świat dysponuje energią z wodoru o mocy 600 megawatów. To ponad sześciokrotnie mniej niż moc elektrowni w Kozienicach. Żeby osiągnąć cel 1,5oC. Potencjał wodoru musiałby do 2050 roku urosnąć do 3670 gigawatów, co oznacza wzrost o 6000 razy! Niewątpliwie byłoby to ogromnym wyzwaniem.
Niemniej jednak osiągnięcie ambitnych celów, szczególnie w przypadku UE może być możliwe. Obecnie ogłaszane projekty i cele zarówno w UE jak na świecie oznaczają wykładniczy wzrost potencjału wodoru. Jeśli obecne projekty zostaną zrealizowane, to do 2030 roku świat zamiast tych 600 megawatów, będzie dysponował aż 300 gigawatami. A to już coś.
Sam wodór nie wystarczy
Być może jest inne rozwiązanie, które mogłoby urealnić proces rozwoju energetyki wodorowej. To tzw. „błękitny wodór”, czyli wodór wytwarzany z gazu ziemnego z możliwością wychwytu CO2. W tym wypadku następuje separacja węglowodoru na wodór i CO2, który jest składowany, by nie trafił do atmosfery. Takie rozwiązanie jest bardziej na wyciągnięcie ręki niż w przypadku wodoru zielonego. Błękitny wodór mógłby odegrać więc rolę co najmniej pomostową, umożliwiając chociażby rozwijanie infrastruktury wodorowej.
Istnieją jednak pewne obawy związane z tego typu paliwem. Niedawno naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i Cornella odkryli, że ślad węglowy niebieskiego wodoru jest nawet 60 proc. większy niż w przypadku spalania oleju napędowego. Nie wspominając już o tym, że wzrost cen gazu w UE znacznie pogorszył konkurencyjność niebieskiego wodoru.
Dopóki nie opadnie mgła wokół dostępności i kosztów, decydenci powinni być świadomi, że istnieje ryzyko przecenienia potencjału wodoru. To oczywiście nie przekreśla projektów związanych z zielonym wodorem, czyli tym jednak w miarę lepszym, jak się okazuje. Trzeba jednak pamiętać, że sam wodór świata nie zbawi. Rozwój bardziej wydajnych i znanych rozwiązań, jak panele słoneczne, pompy ciepła, transport elektryczny, wzrost efektywności energetycznej, to rozwiązanie najbardziej odpowiednie. Przynajmniej jeśli chodzi o kwestię zabezpieczenia się na wypadek ryzyka braku dostępności wodoru.
–
Zdjęcie: Dorothy Chiron/Shutterstock
