Wodór: wielka szansa czy wysokokosztowa ułuda?

dr inż. Krzysztof Biernat
prof. Łukasiewicz-PIMOT, Lider Obszaru w Zakładzie Paliw i Biogospodarki, Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Motoryzacji

Teraz Środowisko (TŚ): Niedawno Unia Europejska przedstawiła strategię wodorową, a Niemcy przyjęły swoją krajową strategię. Polski rząd zapowiada podobne działania na jesień 2020. Czy wodór jest skazany na sukces?

Krzysztof Biernat (KB): Pozwolę sobie na analogię do biopaliw. Wyznaczyliśmy sobie szczytne cele, potem zderzyliśmy się z efektem ILUC (Indirect Land Use Change – Pośrednia zmiana użytkowania gruntów),zaś technologicznie doszliśmy do metody estryfikacji - i teraz praktycznie stoimy w miejscu. Projekty biopaliwowe rozwijały się prężnie do czasu, kiedy były dotowane.

Czytaj: Paliwa alternatywne to nasza przyszłość

TŚ: Czy w przypadku otrzymania wodoru, a potem energii/paliwa z wodoru, sprawa jest równie problematyczna?

KB: Zacznijmy od tego, w jaki sposób otrzymuje się wodór. Przede wszystkim z wody, która jest zasobem deficytowym. Jeśli weźmiemy pod uwagę wodę morską, to z kolei zanim poddamy ją procesowi elektrolizy, niezbędna jest jej dejonizacja (odsolenie). A i to stanowi niewielką komplikację w porównaniu z tym, jak ogromne ilości energii elektrycznej pochłania elektroliza... Zakładając, że pobieramy ją z OZE - wiatru i słońca, moce, którymi dysponujemy to ciągle kropla w morzu potrzeb. Spalać biomasę? Biomasa jest zbyt cennym surowcem chemicznym...

Oczywiście, obecnie postęp technologiczny jest na tyle zaawansowany, że właściwie wszystko da się osiągnąć, tylko pytanie, jakim nakładem kosztów. Pragmatyzm mi podpowiada, że każda czynność technologiczna musi mieć uzasadnienie ekonomiczne, a obecnie nie ma możliwości uzyskania taniego wodoru.

TŚ: A te inne możliwości?

KB: Możemy wodór wyciągnąć z węgla, ale niewiele go będzie. Kolejna opcja: z metanu (metodą reformingu parowego - otrzymamy wodór i węgiel), albo np. z gazu syntezowego, który składa się z CO i H₂ (a zgazować, czyli doprowadzić do postaci gazowej, można wszystko, np. odpady). Ale tu problemem jest odpad poprocesowy. Wodór można otrzymać też z biogazu, ale musimy go najpierw wyprodukować. Poza tym biogaz zawiera ok. 46 proc. CO₂, który trzeba usunąć... do atmosfery?

TŚ: Coraz głośniej mówi się o metodzie wychwytywania i magazynowania CO₂ (CCS).

KB: Owszem, magazynowanie teoretycznie jest możliwe, ale osobiście ostrożnie podchodzę do tego tematu, bo pamiętam przypadek z lat 80 XX w. , kiedy miała miejsce katastrofa w północno-zachodnim Kamerunie nad jeziorem Nyos. Wskutek uduszenia CO₂ śmierć poniosło wtedy co najmniej 1700 osób, a do tragedii doszło wskutek gwałtownego wydzielania się właśnie CO₂ nagromadzonego w pokładach geologicznych pod powierzchnią zbiornika wodnego.

Konkludując więc, trudno przewidzieć, co się będzie działo z CO₂ w formacjach skalnych za 100 lat, czy powstaną np. jakieś formy węglanowe. Procesy geologiczne zachodzą bardzo wolno, ale mogą dać znać o sobie z wielkim impetem. Wolałbym nie ryzykować.

Czytaj: Powstaje strategia rozwoju technologii CCUS dla Górnego Śląska

TŚ: A czy widzi Pan zastosowanie wodoru w transporcie?

KB: Wodór w transporcie jest jeszcze większą ułudą - na dziś - niż elektromobilność. Wodoru nie możemy używać w transporcie w sensie spalania, czyli zasilania silnika, ale może być wykorzystywany do ogniw paliwowych. Do magazynowania wodoru nie możemy używać zbiorników metalowych, ponieważ wodór przenika metal, więc wykorzystuje się struktury poliwęglanowe. Prowadzone są badania nad tak zwanymi gąbkami metalowymi do magazynowania wodoru, ale najlepsze są niestety bardzo drogie metale szlachetne, głównie pallad. Flota samochodów wodorowych na ogniwa paliwowe nie będzie miała racji bytu bez całego systemu dystrybucji. Do tego wszystkiego dochodzą jeszcze kwestie bezpieczeństwa.

TŚ: Czyżby wodór nie miał świetlanych perspektyw?

KB: Fakty są takie, że na dziś nie ma ani taniego surowca, ani taniej technologii, więc strategie wodorowe to jak na razie wizje oderwane od rzeczywistości. W perspektywie dekad może się to oczywiście zmienić. Niemniej jednak stara szkoła inżynierska mówi, żeby wszelkie projekty badawcze zaczynać od ustalenia tzw. ścieżki krytycznej, czyli znalezienia adekwatnego rozwiązania dla danego problemu. Dyskusja o wodorze jest dyskusją z tezą, a często politykom czy aktywistom europejskim trudno jest wytłumaczyć pewne zjawiska przyrodnicze, czy też technologiczne. Jestem jednak pewien, że wszystkie miliardy euro dedykowane na wodorowe projekty badawcze zostaną skonsumowane. Szkoda, że nie uzgadnia się tych wizji z ludźmi odpowiedzialnymi i kompetentnymi do określenia technicznych, środowiskowych, a nawet społecznych możliwości realizacji tych wizji.

Rozmawiała Katarzyna Zamorowska
Dyrektor ds. komunikacji