Czy wodór będzie paliwem przyszłości?

Wodór występuje na Ziemi powszechnie, jednak nie jest dostępny w postaci wolnej. – Do wytworzenia energii z wodoru potrzebujemy więcej energii niż jesteśmy w stanie z niego otrzymać – podkreśla ekspert w obszarze inżynierii chemicznej i współautor opracowanego przez Multiconsult Polska raportu nt. transformacji energetycznej Artur Szczelina. 

Kłopotliwe magazynowanie

Wodór jako gaz charakteryzuje się wyjątkowo niską gęstością. Jego metr sześcienny w stanie lotnym waży zaledwie 84 g, czyli dwunastokrotnie mniej od powietrza. Bardzo niska gęstość wodoru sprawia, że jego transport i magazynowanie są mało efektywne, a przez to zdecydowanie bardziej kosztowne od obecnie stosowanych paliw płynnych. 

Czytaj więcej

Drogowy

Czy Polska zbuduje elektrownie jądrowe?

Prezes Ogólnopolskiego Stowarzyszenia Pracodawców Transportu Nienormatywnego Łukasz Chwalczuk o t...

Kilogram wodoru zawiera 120-140 MJ energii, trzy razy więcej niż kilogram benzyny. Jednak w świecie motoryzacji liczy się energia zawarta w jednostce objętości. W takim przeliczeniu wodór nie wypada dobrze: przy ciśnieniu 350 bar (pojemniki używane w wodorowych autobusach) metr sześcienny zawiera 26,1 kg wodoru. 

Toyota wykorzystuje pojemniki o ciśnieniu 700 bar i możliwe, że będzie to nowy standard przechowywania gazowego wodoru pod ciśnieniem. W takim zbiorniku w metrze sześciennym zawarte jest 42 kg wodoru. 

Daimler proponuje przechowywanie wodoru w stanie ciekłym. Takie termosy zawierają 71 kg wodoru. Mimo to litr ciekłego wodoru zawiera tylko 8 MJ energii, czyli 4 razy mniej od litra benzyny. Skroplenie wodoru w ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego wymaga uzyskania temperatury minus 253 stopnie C i utrzymywania jej, co również pochłania energię. 

Czytaj więcej

Szynowy

Koncern energetyczny PGE kupi całość akcji PKP Energetyka

CVC Fund VI, fundusz z wiodącej na świecie grupy private equity, CVC Capital Partners, podpisał z...

Raport Multiconsult przypomina, że wodór jest też ekstremalnie łatwopalny. Ulega zapłonowi w bardzo szerokim zakresie stężenia (4-75% w powietrzu), przy bardzo niewielkiej energii (0,02 mJ). Płonie niewidocznym płomieniem i praktycznie nie da się go ugasić. Niska energia zapłonu może spowodować wybuch już podczas wypływu z nieszczelnego zbiornika, co stwarza ogromne zagrożenie przy obsłudze urządzeń wodorowych. 

Droga produkcja

Najtańszą metodą produkcji wodoru jest Parowy Reforming Metanu (SMR), polegający na katalitycznym rozkładzie gazu ziemnego w obecności pary wodnej. Produktem rozkładu jest wodór i CO2 (lub CO). – Jeśli chcielibyśmy w całości zastąpić paliwa kopalne wodorem Reformingu Parowego, Polska musiałaby zwiększyć zużycie gazu ziemnego dziewięciokrotnie. W przypadku przejścia na zasilanie wodorem wyłącznie samochodów osobowych, Polska musiałaby zwiększyć zużycie gazu o 51%. Poza oczywistymi problemami z dostępnością takiej ilości surowca, spowodowałoby to szereg wtórnych kłopotów, jak choćby wzrost cen żywności. Gaz ziemny jest przecież cennym surowcem do produkcji nawozów sztucznych – tłumaczy ekspert Multiconsult Polska.

Wytwarzanie wodoru przy pomocy źródeł odnawialnych (w przypadku Polski głównie elektrowni wiatrowych) wymusiłoby zwiększenie ich liczby o ponad 66 razy. 

Najbardziej realne wydaje się zastąpienie wodorem benzyny oraz oleju opałowego. Moc zainstalowania energii wiatrowej (250 PJ) odpowiada ilości energii niezbędnej do napędu części pojazdów osobowych w Polsce.