Wodór w cenie

Od lat toczy się dyskusja, do czego będzie należała przyszłość motoryzacji: do prądu czy do wodoru. A może będzie miejsce i dla jednego, i dla drugiego? Polska ma tutaj sporo do ugrania.

Ściślej rzecz biorąc, samochody, które tankuje się wodorem, także są elektryczne. Różnica polega na tym, że prąd jest w nich wytwarzany w reakcji chemicznej wodoru z tlenem podczas jazdy. Czyli zamiast akumulatorów montujemy zbiornik wodoru i ogniwo paliwowe. Prąd powstaje w samochodzie, a efektem ubocznym jest woda. Nie zmienia to jednak faktu, że konstrukcja pojazdów wodorowych i elektrycznych jest całkowicie inna. Nie da się jednej technologii przełączyć na drugą jednym guzikiem. Samochodów elektrycznych jest na naszych drogach coraz więcej, wodorowych praktycznie nie ma wcale, no, może poza kilkoma sztukami wybudowanymi raczej jako pokaz technologii.

Prąd?

Samochody elektryczne mają wiele zalet, ale jest też jedno wciąż spore utrudnienie. To akumulatory, których pojemność jest ograniczona (choć cały czas rośnie), których wytwarzanie jest uzależnione od dostępu do rzadkich pierwiastków (głównie kontrolowanych przez Chiny) i których recykling jest kłopotliwy. Dzisiaj na naszych drogach królują samochody spalinowe, choć technologia elektryczna coraz częściej będzie je wypierała. Nic nie wskazuje na to, by jej rozwój został wstrzymany. Nie zmienia to faktu, że dyskusja na temat przyszłości motoryzacji nie jest zakończona. I nie chodzi tu tylko o to, czym będą napędzane samochody osobowe, ale także ciężarówki, autobusy, a nawet lokomotywy. Tak jak bez trudu można sobie wyobrazić (w zasadzie nie trzeba tego robić, takie samochody już jeżdżą po naszych drogach) niewielką elektryczną osobówkę o zasięgu 200 km, która w zupełności wystarczy komuś, kto dojeżdża do pracy i na zakupy, tak kłopotem jest np. TIR, który ciągnie ciężki ładunek i jedzie z Portugalii do Polski. Dzisiaj nie ma technologii, która byłaby w stanie zmagazynować wystarczającą ilość energii elektrycznej na to, by ważący wiele ton pojazd mógł przejechać kilkaset kilometrów.

W Niemczech wybudowano fragment eksperymentalnej autostrady, nad którą rozciągnięta jest linia elektryczna. Ciężarówki w czasie jazdy – jak poruszające się po torach pociągi – będą mogły czerpać z tej linii energię do ładowania akumulatorów. Jeszcze innym pomysłem są cewki indukcyjne, które mogą naładować samochód bezstykowo. Dzisiaj w ten sposób można naładować np. telefon. Tylko czy pod wszystkimi drogami w miastach będą rozciągane kable? To nierealne. Ten pomysł może byłby rozwiązaniem, ale raczej dla autobusów miejskich, które część czasu swojej „pracy” spędzają na przystankach. Nie wydaje się, by była to dobra opcja dla ciężarówek.

A może wodór?

A może opcją jest samochód (ciężarówka, autobus) wodorowy? Plusem wodoru jest to, że to najbardziej powszechny gaz w naszym otoczeniu. Wodór na skalę przemysłową możemy pozyskiwać z elektrolizy wody, która w największym skrócie polega na „rozbiciu” cząsteczki wody na wodór i tlen. Ale do tego potrzeba dużo energii. Dużo łatwiej jednak można pozyskiwać wodór z przerobu ropy naftowej i gazu. Jest w tym pewien paradoks. Wodór jest najczystszym znanym paliwem, ale jego przemysłowe ilości produkowane są przy udziale paliw kopalnych. Jeżeli jednak produkcję wodoru spiąć z systemem farm fotowoltaicznych, wodór można pozyskiwać z wody i może stać się paliwem bardzo „bezpiecznym politycznie”. Wodę i światło ma przecież niemal każdy. Wodór byłby wtedy nośnikiem energii słonecznej. Pojawiają się też inne pomysły. Mając do dyspozycji katalizator i energię słoneczną, wodór można wyprodukować z celulozy. Celuloza powszechnie występuje w wielu roślinach, także w zwykłej trawie. Największą zaletą wodoru jest jednak to, że nie pozostawia po sobie śladu, który w jakikolwiek sposób szkodziłby środowisku. Z „silnika” wodorowego jako „spaliny” wylatuje para wodna.

Ale wodór ma też wady. Jego atom jest najmniejszym atomem w przyrodzie. Przez wiele lat ogromnym wyzwaniem było skonstruowanie szczelnego zbiornika, z którego wodór by nie uciekał. Wodór jako gaz zajmuje dużo miejsca, a jego skompresowanie wymaga sporo energii. Ponadto system stacji wodorowych wymaga wybudowania od zera. Kto ma zainwestować w całą sieć? To ostatnie pytanie wydaje się kluczowe. Bo technologia, która ma być powszechna albo przynajmniej ma mieć znaczny udział w rynku, wymaga także powszechnego dostępu do paliwa (w tym wypadku wodoru). Nikt nie wybuduje sieci stacji wodorowych, bo po drogach nie jeżdżą wodorowe samochody. Ale też nikt nie będzie budował wodorowych samochodów, jeżeli klienci nie będą mogli ich zatankować równie łatwo jak tych na benzynę albo olej napędowy. Jakąś opcją byłoby skonstruowanie niewielkich stacji domowych, które, podłączone do paneli fotowoltaicznych, produkowałyby wodór z wody i mogłyby być zainstalowane np. w garażu albo parkingu podziemnym. Ale do takiej wizji nam jeszcze daleko. O wodorze warto rozmawiać, bo jego zalet nie da się zignorować. Tę rozmowę szczególnie warto prowadzić u nas, w Polsce, bo jesteśmy jednym z największych producentów wodoru w Europie.

Atuty

W Polsce produkuje się około miliona ton wodoru rocznie, czyli około 10 proc. europejskiej konsumpcji. Ale to dopiero początek, bo nasz potencjał produkcyjny jest dużo większy. Gdy spojrzymy na statystyki nie całej Unii, tylko naszego regionu, jesteśmy nie tylko największym producentem wodoru, ale także najwięcej wydajemy na badania nad możliwością wykorzystania go jako nośnika energii. Dzisiaj te badania koncentrują się na testowaniu sposobów przesyłania. Jednym z pomysłów jest mieszanie wodoru z metanem i przesyłanie go już istniejącymi gazociągami. Mamy ich bardzo dużo (gaz doprowadzany jest przecież do wielu domów). Idea jest prosta. Na początku „rury” miesza się wodór z metanem, a na końcu buduje się separator, który te dwa gazy rozdziela. Wodór i metan mają bardzo różne temperatury skraplania, wystarczy więc mieszaninę gazów odpowiednio ochłodzić. Metan się skropli, a wodór nie. To, co brzmi prosto, wymaga wielu badań, prób i inwestycji, ale gdyby się udało, to korzystając z już istniejących gazociągów, można by rozwiązać jeden z największych problemów związanych z wykorzystaniem wodoru jako źródła energii.

Mamy wodór, mamy pomysły i chęci. Ale to za mało. Jesteśmy w tyle za innymi krajami. W Niemczech w tym roku będzie 100 stacji tankowania wodoru. W Polsce nie ma ani jednej. W niektórych krajach Europy buduje się także rurociągi tylko i wyłącznie z myślą o przesyłaniu wodoru. Belgia ma ich najwięcej, bo około 600 kilometrów. Niemcy mają około 400 km, a Francja i Holandia po około 150 kilometrów. Jednak wykorzystanie już istniejących połączeń jest dużo korzystniejsze.

Wzrost zainteresowania wodorem w kontekście transportu i magazynowania energii jest ogromny. Takie kraje jak USA, Kanada, ale także Francja czy Niemcy inwestują miliardy w badanie tej technologii i jej udoskonalenie. Jeden ze światowych koncernów paliwowych, firma Shell, oświadczył niedawno, że jest w stanie wyprodukować kilogram wodoru za 3 euro (około 13 złotych). Samochód osobowy na takiej ilości paliwa może przejechać około 100 kilometrów. To znaczy, że już dzisiaj koszt transportu wodorowego (licząc tylko paliwo) jest o ponad połowę mniejszy niż koszt transportu spalinowego. Z czasem (z powszechnością) koszty wodoru będą tylko spadały. Podobnie jak wysokie dzisiaj koszty samochodów wodorowych.

Przyszłość trudno przewidzieć, bo wpływa na nią zbyt wiele czynników. W tak newralgicznych tematach jak transport, społeczeństwo, miasto, ogromny wpływ na rzeczywistość mają polityka i to, co dzieje się w innych częściach świata. Nikt nie ma też wiedzy o tym, kiedy i jakie technologie powstaną w laboratoriach inżynierów. Wodór czy prąd? A może i jedno, i drugie? Samochody elektryczne nie wymagają budowy nowej infrastruktury. Prąd jest na każdym kroku. Warto badać różne możliwości i inwestować w różne rozwiązania. Tym bardziej, gdy ma się takie atuty w ręku, jakie w przypadku wodoru ma Polska.•

«« | « | 1 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Pobieranie.. Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Wiara_wesprzyj_750x300_2019.jpg