14 stycznia 2021 roku odbyła się konferencja Ministerstwa Klimatu i Środowiska. Przedstawiciele Rządu zaprezentowali na niej główne założenia Polskiej Strategii Wodorowej, co jest początkiem konsultacji społecznych tego projektu. Sekretarz stanu w KPRM Krzysztof Kubów podkreślił, że dzisiaj Polska jest 5 na Świecie i 3 w UE producentem wodoru. Dlatego Rząd zdecydowanie stawia na rozwój technologii wodorowych w naszym kraju.
Wodór jako paliwem alternatywne
Wodór jest paliwem szeroko wykorzystywanym. Z jego zalet korzysta głównie przemysł chemiczny, ale także metalurgiczny, rafineryjny, energetyczny, czy transportowy. Ten ostatni rodzaj zastosowania rodzi pewne problemy technologiczne z racji potrzeby instalacji specjalnych zbiorników do przechowywania wodoru.
Wodór jest bezbarwnym, bezwonnym gazem około 14 razy lżejszym od powietrza. Jest najczęściej występującym pierwiastkiem w kosmosie. Na Ziemi tworzy bardzo liczne związki, co sprawia, że jego zasoby są praktycznie nieograniczone. Pozyskuje się go w procesie reformingu parowego węglowodorów, elektrolizie czy fermentacji bakteryjnej.
W związku z niestabilnym procesem spalania (m.in. przedwczesnym zapłonem) w pojazdach najczęściej stosuje się ogniwa paliwowe. W wyniku reakcji chemicznej wodoru z tlenem uzyskuje się energię elektryczną, a jedynym produktem ubocznym jest woda. W pierwszej kolejności z wysokociśnieniowego zbiornika pojazdu wodór dostarczany jest do ogniwa. Równolegle dostarczane jest też sprężone powietrze. Na skutek reakcji wytworzony prąd jest zamieniany na prąd zmienny i doprowadzany do silnika elektrycznego.
Użytkowanie pojazdów napędzanych wodorem
Samochody zasilane ogniwami paliwowymi często zestawia się z autami elektrycznymi. Wodór ma tę przewagę nad bateriami, że tankowanie zajmuje tylko ok. 3-5 minut, a zasięg jest zależny od wielkości zbiornika na wodór. Do tego wodór jest bardzo lekki. Np. w Mercedesie GLC F-Cell zbiornik mieści do 4,4 kg wodoru, co pozwala przejechać ponad 400 km. Dla porównania przeciętny autobus miejski zużywa ok. 30 kg wodoru na dobę.
Natomiast magazynowanie wodoru nie należy do łatwych. Na stacji paliw kompresory muszą utrzymywać wodór pod ciśnieniem 700 lub 350 barów (zależnie od standardu). Innym sposobem magazynowania jest schładzanie wodoru do temperatury -253°C, kiedy to gaz ten zamienia się w ciecz. To niestety znacznie podnosi koszt magazynowania. Nadzieję daje technologia LOHC (ang. Liquid Organic Hydrogen Carriers), która eliminuje konieczność stosowania ciśnieniowych zbiorników wodoru. Jednak potrzeba czasu, aby ten sposób transportu i przechowywania zaczął być stosowany na masową skalę.[1]Czy wodór jest przyszłością transportu miejskiego? Stacje tankowania wodoru – część 1; Tadeusz Uhl, Akademia Górniczo-Hutnicza, HydrogenTech sp. z o.o.
Samochody na wodór są również drogie w zakupie, głównie przez koszt produkcji elektrod ogniw paliwowych. Wymagają one pokrycia drogą i rzadką w przyrodzie platyną. Na to w przyszłości też może znaleźć się rozwiązanie, bo obiecująco wyglądają eksperymenty z zastąpieniem platyny kobaltem, który jest mniej więcej 1000 razy tańszym pierwiastkiem. Jednak jeśli do tego wszystkiego dodamy jeszcze cenę samego wodoru, która wynosi ok. 40 zł za kg (koszt przejechania 1 km ok. 40 gr), to trudno się dziwić, że producenci odstawili projekty aut osobowych zasilanych wodorem na boczny tor, tym bardziej że udoskonalanie baterii wydłuża coraz bardziej zasięgi aut elektrycznych, a większa ilość szybkich ładowarek skraca czas „tankowania”.
Nieco inaczej sprawa wygląda w przypadku autobusów, które potrzebują dużo potężniejszych zestawów akumulatorów. Autobusy bateryjne mają znacznie ograniczony zasięg, długi czas ładowania oraz problem z głębokim rozładowaniem, które ogranicza żywotność baterii. Nie bez znaczenia jest też aspekt ekologiczny. Przeprowadzenie całego cyklu życia od wyprodukowania do utylizacji autobusu jest mniej energochłonne od odpowiednika z baterią. Dodatkowo wodór wytworzony z pomocą OZE jest całkowicie bezemisyjny.
W świetle tych faktów transport publiczny wydaje się mieć mocne argumenty za wykorzystywaniem autobusów napędzanych wodorem. Są już one użytkowane m.in. w Oslo, Londynie, Hamburgu, Bolzano, Reykjaviku czy San Remo. W Polsce produkcją autobusów z ogniwami paliwowymi zajmują się Solaris i Ursus.
6 celów Polskiej Strategii Wodorowej:
- Cel 1 – wdrożenie technologii wodorowych w energetyce;
- Cel 2 – wykorzystanie wodoru jako paliwa alternatywnego w transporcie;
- Cel 3 – wsparcie dekarbonizacji przemysłu;
- Cel 4 – produkcja wodoru w nowych instalacjach;
- Cel 5 – sprawna i bezpieczna dystrybucja wodoru;
- Cel 6 – stworzenie stabilnego otoczenia regulacyjnego.
Dla osiągnięcia celu 2 Ministerstwo Klimatu i Środowiska planuje m.in.:
- stworzenie warunków umożliwiających dopuszczenie do eksploatacji 500 wyprodukowanych w Polsce autobusów napędzanych wodorem w 2025 r. i rozpoczęcie eksploatacji 2000 autobusów wodorowych w 2030 r.;
- rozwój sieci bazowej poprzez budowę 32 stacji tankowania wodoru;
- wytwarzanie paliw syntetycznych w reakcji wodoru z CO, CO2, N2.[2]https://www.gov.pl/web/klimat/rozpoczely-sie-konsultacje-publiczne-projektu-polskiej-strategii-wodorowej
Pobierz całość projektu Polskiej Strategii Wodorowej do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Całość konferencji do zobaczenia poniżej:
źródło:
| ↑1 | Czy wodór jest przyszłością transportu miejskiego? Stacje tankowania wodoru – część 1; Tadeusz Uhl, Akademia Górniczo-Hutnicza, HydrogenTech sp. z o.o. |
|---|---|
| ↑2 | https://www.gov.pl/web/klimat/rozpoczely-sie-konsultacje-publiczne-projektu-polskiej-strategii-wodorowej |