Wodór z węgla? Polska mogła być liderem… Niemcy i Francuzi takiej okazji nie zmarnują

Zagraniczni eksperci już kilka ładnych lat temu mówili, że technologie wodorowe stanowią alternatywę dla węglowej energii w Polsce. Wtedy skończyło się na pukaniu w czoło, ale teraz nikomu nie jest do śmiechu. Zwłaszcza że przykładów takiego właśnie wykorzystania węgla jest na całym świecie coraz więcej.

Polska wciąż posiada znaczne rezerwy energii w postaci węgla. Jednak eksploatacja tych rezerw może prowadzić do znacznej emisji dwutlenku węgla. Technologie wodorowe stanowią potencjalnie zrównoważoną opcję dla polskiego systemu energetycznego

– czytamy w opracowaniu, które ujrzało światło dzienne w styczniu 2008 r. 

Dwanaście lat temu takie wnioski były przyjmowane u nas z przymrużeniem oka. Nikt nie zastanawiał się nad redukcją emisji CO2 i nie brał pod uwagę wizji żegnania się z węglem raptem za dekadę z niewielkim okładem. Problem polega na tym, że dzisiaj – w 2020 r. wnioski są bardzo podobne. Żeby się o tym przekonać, wystarczy zerknąć na opublikowaną pod koniec września 2020 r. pracę dr. Radosława Kapłana z krakowskiej AGH oraz Michała Kopacza z Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk pt. „Warunki ekonomiczne rozwoju produkcji wodoru w oparciu o zgazowanie węgla z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla w Polsce”

Wodór z węgla? To zależy od ceny

Polscy naukowcy dochodzą do wniosku, że uzyskiwanie wodoru z węgla jest alternatywą dla polskiej energetyki, ale „ostateczny sukces produkcji wodoru w oparciu o paliwa kopalne zależy od skali produkcji i ceny paliwa, która jest najważniejszym składnikiem kosztów”.

Bizblog.pl poleca

Zdaniem prof. Marka Ściążko, który przez ponad 20 lat kierował Instytutem Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu, obecnie na przeszkodzie w drodze do takiej technologii, staje w pierwszej kolejności „cena wydobycia oraz cena samego węgla”. W Polsce czarne złoto wydawać się utknęło już lata temu w cenowych widełkach. W grudniu 2011 r. tona polskiego węgla kosztowała 263 zł. A dziewięć lat później w październiku 2020 r. ponad 262 zł. 

Po węgiel trzeba sięgać coraz głębiej, co determinuje koszty. Te rosną ze względu na większe wymagania dotyczące bezpieczeństwa pracy

– przekonuje naukowiec.

Ale nie wszyscy są tego zdania. Jerzy Kurella, ekspert ds. energetyki Instytutu Staszica, były prezes zarządu PGNiG i Tauron Polska Energia, uważa, że wykorzystanie węgla do produkcji paliw syntetycznych z wykorzystaniem tych do produkcji wodoru otworzy nowy kierunek sprzedaży, co z kolei wpłynie na poprawę efektywności zakładów górniczych. I właśnie w tym kierunku podążą coraz więcej rządów, Choć nie zawsze jego produkcja jest oparta na paliwach kopalnych.

Zielony wodór wypycha ten z paliw kopalnych

Wodór pozyskiwany z węgla może mieć kłopot z powodu polityki. Obecnie 95 proc. wodorowych instalacji w UE opiera się albo na gazie ziemnym, albo węglu. Ale Bruksela stawia na dekarbonizację i chce wykorzystywać do produkcji wodoru wyłącznie odnawialne źródła energii. Zwłaszcza że ma być ku temu potencjał. Naukowcy ze Wspólnego Centrum Badawczego (JRC) Komisji Europejskiej ustalili, że:

88 ze 109 regionów produkujących wodór w UE i Wielkiej Brytanii posiada bogate zasoby odnawialnych źródeł energii i może pokryć zarówno ich obecne zapotrzebowanie na energię elektryczną, jak i dodatkowe zapotrzebowanie na energię elektryczną z elektrolizy wodoru.

Co więcej wykazano, że w większości krajów UE potencjał OZE już jest na tyle solidny, że może starczyć nie tylko do produkcji samej energii elektrycznej jak też po części wodoru. Taka transformacja jest zdaniem ekspertów z JRC możliwa w UE także na poziomie regionalnym. Na razie w Europie wodór uzyskuje się głównie przez podgrzewanie gazu ziemnego do wysokiej temperatury, żeby w ten sposób oddzielić wodór od metanu. Rzecz jasna wiąże się to ze sporą emisją CO2. A też koszty produkcji wcale nie są małe. Dlatego Bruksela coraz częściej celuje zielony wodór.

Wodór z wiatru, ale z atomu niekoniecznie

W ostatnich miesiącach Francja i Niemcy ogłosiły wielomiliardowe strategie z wodorem w roli głównej. Dzięki temu UE ma osiągnąć podjęte cele klimatyczne. W ostatnim czasie ten dotyczący redukcji emisji CO2 do 2030 r. zwiększono z 40 do 55 proc. Jeżeli jednak wodór miałby faktycznie w tym pomóc, to musiałby być pozyskiwany wyłącznie dzięki OZE z wiatru, słońca i wody. Zdaniem posłanki niemieckich Zielonych Ingrid Nestle, zasiadającej w Komisji Gospodarczej i Energetycznej Bundestagu, zielony wodór z odnawialnych źródeł jest wyborem na przyszłość. Analitycy przekonują, że do 2050 r. już blisko czwarta część światowej energii (24 proc.) pochodzić ma właśnie z wodoru. 

Niemcy nie chcą łączyć wodoru ani z gazem ziemnym, ani z węglem. Ale z energetyką jądrową, na której z kolei oparta jest cała Francja, też nie. Tak produkowany wodór, jak przekonują nasi zachodni sąsiedzi, pozwoliłyby klastrom przemysłowym przechodzić na zieloną energię. Potem klastry można łączyć instalacjami wodorowymi w ramach istniejących gazociągów.

Francuzi patrzą nieco inaczej na to wszystko. Przede wszystkim zamierzają zaprzęgnąć do produkcji wodoru swoich 18 elektrowni atomowych. Takie rozwiązanie całkowicie ma z kolei odrzucać niemiecki rząd federalny. Dlaczego? Być może z powodu zbyt silnej konkurencji. Niemcy wszak, jak niedawno stwierdził to minister finansów Peter Altmaier, chcą być liderem w eksporcie wodoru. Tylko produkujący go z atomu Francuzi mogą być w tym wydajniejsi.

Przed nami wodorowy wyścig cenowy

Kraj, który stanie się wodorowym potentatem, może nie martwić się o swój energetyczny byt. Ten finansowy też będzie całkiem atrakcyjny, nawet jeśli dzisiaj trudno w to uwierzyć przy cenie – jak podaje Międzynarodowa Agencja Energii – 1,50 euro za kilogram wodoru uzyskiwanego za pomocą gazu ziemnego i od 2,50 do 5,50 euro za kilogram wodoru z OZE. Przecież w tym wyścigu nie wezmą udziału wyłącznie Europejczycy. Batalii o wodór i jego cenę absolutnie nie zamierzają przegapić Stany Zjednoczone. Szacuje się, że amerykański rynek wodoru do 2030 r. wygeneruje około 140 mld dol. i stworzy 700 tys. miejsc pracy.

Z wodorem coraz ambitniej poczynają sobie też Japończycy i Chińczycy. Ci pierwsi na badania łożą najwięcej na świecie. Tylko w zeszłym roku na ten cel wydali 303 mln dol. (o 21 proc. więcej niż rok wcześniej). Jeżeli jednak chodzi o wzrost wydatków na przestrzeni ostatnich paru lat, to prym wiodą Chińczycy. Nakłady w Państwie Środka na badania dotyczące wodoru i jego energetycznego wykorzystania wzrosły z 19 mln dol. w 2015 r. do 129 mln dol. w 2018 r.