Wodór: Paliwo przyszłości

To nie jest nowy wynalazek. Wodór stosowano od XIX w. do zasilania latarni ulicznych, a w 1839 r. walijski sędzia i fizyk sir William Robert Grove opatentował pierwszą wodorową komórkę paliwową. Przetwarzała tlen i wodór na ciepło, wodę i elektryczność. Problem w tym, że była nieszczególnie efektywna.

Drugie życie wodorowi dała NASA. Od lat 60. dopracowywała techniki jego wytwarzania i magazynowania. Do dziś amerykańska agencja kosmiczna używa go, jako paliwa rakietowego i do produkcji energii na pokładach statków kosmicznych. Trzecia odsłona przyszła wraz potrzebą ratowania klimatu. Wówczas wodorem zainteresowali się ekolodzy i koncerny zarabiające na paliwach kopalnych, które uświadomiły sobie, że zostaną zmuszone do przejścia na czystszy biznes.

Wodór ma dwie wielkie zalety. Występuje w dużych ilościach, a podczas spalania nie niszczy klimatu, bo nie powoduje żadnych emisji.

Europejski koncern lotniczy Airbus już zapowiedział, że jego pierwszy na świecie samolot komercyjny napędzany wodorem poleci przed 2035 r. Wielu liczących się na rynku producentów samochodów rozpoczęło produkcję modeli wykorzystujących wodorowe ogniwa paliwowe. Niemcy i Włosi budują pociągi zasilane wodorem. Huty, jak niemiecki Thyssenkrupp, eksperymentują z budową pieców na wodór.

Istnieje powszechna zgoda co do tego, że paliwo wodorowe może potencjalnie przynieść ogromne korzyści, ale jego wytwarzanie nadal jest przedmiotem gorącej debaty. W procesie elektrolizy prąd przepływając przez wodę rozszczepia ją na wodór i tlen. Problem w tym, że ten proces wymaga energii, która obecnie wciąż jest wytwarzana głównie przez spalanie węgla i gazu. Według Międzynarodowej Agencji Energii światowa produkcja wodoru w 2017 r. doprowadziła do emisji 830 mln ton CO2.

Rządy i firmy rozważają trzy główne opcje, aby uczynić proces czystszym. Pierwsza to "zielony wodór", który wykorzystuje elektrolizę wody zasilanej energią odnawialną. Zmniejszyłoby to emisje, ale jest nadal bardzo kosztowne. Największą w Europie fabrykę zielonego wodoru do celów przemysłowych buduje hiszpańskie przedsiębiorstwo Iberdrola. Docelowo będzie go tam wytwarzać 1,5 tys. ton wyłącznie ze źródeł odnawialnych. To pozwoli zapobiec wyemitowaniu do atmosfery 12 tys. ton CO2.

Drugą opcją jest tzw. "niebieski wodór". Wytwarza się go z gazu ziemnego, ale w procesie tym produkowane są gazy cieplarniane. M.in ExxonMobil i ENI pracują nad przechwytywaniem CO2 podczas tego procesu, ale technologia wciąć nie jest dopracowana i dużo kosztuje.

Trzecią opcją jest niskoemisyjny wodór wytwarzany przez elektrolizę, ale przy użyciu energii jądrowej. Głównym orędownikiem tej metody są Chiny. Energia jądrowa traci jednak na popularności w innych częściach świata przede wszystkim z powodu nacisków opinii publicznej.

Chiny już są światowym liderem w technologii wodorowej, ale po piętach depczą im m.in.  Japończycy i Australijczycy. Holandia, Portugalia, Niemcy i Francja opublikowały w ubiegłym roku strategie dotyczące wodoru. Niemcy przeznaczyły 9 mld euro na zielony wodór. Holandia planuje utworzenie "Doliny Wodoru". Rządy starają się opracować politykę zachęcającą do rozwoju czystego wodoru. Unia Europejska chce, by w jej miksie energetycznym do 2050 r. wodór stanowił 12-14 proc. Bruksela szacuje, że będzie to wymagało finansowania w wysokości co najmniej 180 mld. euro.

Działacze klimatyczni apelują, by rządy rozsądnie podchodziły do wodoru. "Nie wszystkie strategie koncentrują się wyłącznie na ekologicznym, zielonym wodorze. Niektóre obejmują wytwarzanie go z węgla, gazu i energii atomowej" - napisała organizacja Climate Transparency w listopadowym raporcie. Grupa podkreśliła jednocześnie, że "opracowanie strategii i infrastruktury wodorowej jest pozytywnym krokiem w kierunku wodoru o zerowej emisji dwutlenku węgla".

Z wyliczeń organizacji badawczej BloombergNEF wynika, że spadające ceny energii słonecznej i wiatrowej oraz rosnące zużycie wodoru mogą do 2050 r. spowodować obniżenie kosztów jego produkcji. Wówczas kilogram wodoru może kosztować nawet 0,88 dol., czyli stanie się tańszy od gazu.