Wodór nie taki “zielony”? Problem z paliwem przyszłości ...
Wodór już od lat jest reklamowany jako sposób na dekarbonizację niektórych sektorów przemysłu tj. produkcji i przetwórstwa stali, transportu oraz produkcji chemikaliów. Bez tego gazu mogłoby być to niemożliwe. Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) przewiduje, że aby spełnić scenariusz zerowej emisji do 2050 r., światowe zapotrzebowanie na wodór musi wzrosnąć sześciokrotnie względem obecnego poziomu.
Z kolei unijny program RepowerEU zakłada, że do 2030 r. Unia wyprodukuje 10 mln ton wodoru. Obecnie większość produkcji tego pierwiastka jest związana z produkcją paliw kopalnych. Dlatego nie można mówić, że jest to proces bezemisyjny. Nadzieja na wykorzystanie wodoru leży w produkcji przy użyciu energii odnawialnej. Jednak badanie przeprowadzone przez zespół klimatologów z Centrum Badań nad Klimatem CICERO w Oslo poddaje w wątpliwość to, czy nawet zielony wodór rzeczywiście jest neutralny dla ziemskiego klimatu.
Wodór jako pośredni gaz cieplarniany
W artykule zatytułowanym “A multi-model assessment of Global Warming Potential of hydrogen” badacze dowodzą, że wycieki wodoru mają o ok. 12 razy większy wpływ na pogłębienie się globalnego ocieplenia niż dwutlenek węgla. Wodór sam w sobie nie jest gazem cieplarnianym, ale ma zdolność do wzmacniania negatywnego wpływu m.in. metanu i ozonu, które można już zaliczyć do tej grupy. Jak podkreślają badacze, nie jest to jednak powód, by zaprzestać wykorzystania zielonego wodoru. Konieczne jest ograniczenie wycieków tego pierwiastka. To z kolei może okazać się trudne, gdyż cząsteczki wodoru są znacznie mniejsze i lżejsze niż cząsteczki gazu ziemnego. Dodatkowo nie istnieją na razie wydajne metody określające wielkość wycieków.
Mimo to naukowcy podjęli się prób zmierzenia skali tego zjawiska. Według raportu Green Alliance niekontrolowane wypływy wodoru są ok. 1,2-3 razy większe niż w przypadku gazu ziemnego. Z kolei z raportu opublikowanego przez CICERO wynika, że potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) dla wodoru wynosi nawet od 8,8 do 14,4. Jest to więcej, niż szacowano wcześniej. Dla porównania wskaźnik GWP dla R290, czyli propanu stosowanego w pompach ciepła, wynosi 3.
ZOBACZ TAKŻE: Wodór z głębin ziemi? Naukowcy opracowali metodę! Coraz więcej niekontrolowanych wycieków?
Według wszelkich prognoz branża wodorowa będzie przeżywała duży rozwój w najbliższych latach. Dlatego też negatywny wpływ wycieków wodoru będzie narastał.
“Jest to niezwykle niepokojące: wodór wydłuża czas życia metanu w atmosferze, a metan jest niezwykle szkodliwym gazem cieplarnianym, który przyczynia się do ocieplenia klimatu o ok. 80 razy bardziej niż dwutlenek węgla” - powiedział David Schlissel z Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA), organizacji zajmującej się ekonomiczną stroną energetyki.
Kwestia wycieków jest ważna, gdyż wodór może być wykorzystywany do magazynowania energii elektrycznej produkowane np. przez farmy offshore, które są zlokalizowane w dużych odległościach od wybrzeża. Istnieją projekty pilotażowe, których zadaniem jest przetestowanie takiej możliwości. We Francji mamy do czynienia z elektrolizerem do produkcji wodoru, który jest połączony z pływającą turbiną wiatrową. Wytworzony w ten sposób gaz jest transportowany na ląd za pomocą rur. Zastosowanie podobnych rozwiązań może być nieuniknione, jeśli chcemy wykorzystać potencjał farm offshore w głębi morza. Niektóre projekty zakładają wykorzystanie w tym celu starych gazociągów. Niekiedy są to instalacje przestarzałe, które nie będą dostosowane do transportu wodoru, który jest zdecydowanie bardziej podatny na wycieki.
Nadzieją na rozwój systemów wodorowych jest opracowanie bardzo czułych urządzeń, które będą w stanie wykryć te wycieki. W marcu bieżącego roku ogłoszono stworzenie analizatora, który jest 100-razy bardziej czuły na wykrywanie stężeń wodoru niż jego poprzednicy. Jest on w stanie wykryć wycieki o stężeniach tak małych jak dziesięć części na miliard (0,000001%). Według badaczy sprzęt ten wykazuje się dokładnością do 98%. Najprawdopodobniej stały monitoring wycieków wodoru będzie wymagany w przyszłych projektach w USA i UE. Jednak dopiero w przyszłości przekonamy się, z jak dużymi wyciekami wodoru będziemy mieć do czynienia.
Źródło: energymonitor.ai, hydrogeninsight.com
