• Wodór i paliwa syntetyczne to jedne z kluczowych ogniw transformacji energetycznej i dekarbonizacji przemysłu.
• Wodór jest wykorzystywany w procesach przemysłowych, również w branży spożywczej. Od lat stosowany jest do chłodzenia generatorów w elektrowniach i specjalistycznej aparatury badawczej.
• Od lat wodór stosowany jest do chłodzenia generatorów w elektrowniach i specjalistycznej aparatury badawczej.

Wodór i paliwa syntetyczne to jedne z kluczowych ogniw transformacji energetycznej i dekarbonizacji przemysłu; jako czyste, uniwersalne nośniki energii znajdują one zastosowanie w wielu sektorach: od energetyki i transportu, po przemysł ciężki i magazynowanie energii.

Intensywny rozwój technologii wodorowych otwiera drogę do budowy nisko- i zeroemisyjnej gospodarki - czytamy na stronie trwającej od niedzieli w Warszawie konferencji Hypothesis XXI, poświęconej technologiom wodorowym.

Z kolei, jak podaje na swojej stronie Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości, w przyszłości wodorowe ogniwa paliwowe będą mogły napędzać samochody, pociągi i statki.

Wodór ma stać się nośnikiem energii, dzięki któremu do domów będzie dostarczane ciepło, i paliwem do produkcji energii elektrycznej. To sprawi, że systematycznie będzie on zastępował i spychał na margines powszechnie stosowane paliwa kopalne.

Zdaniem prof. dr. hab. inż. Jakuba Kupeckiego, dyrektora Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), dyrektora Centrum Technologii Wodorowych Instytutu Energetyki - PIB (IEN-PIB) i przewodniczącego konferencji Hypothesis XXI, globalna przyszłość energetyczna zależy od wyborów konsumenckich i decyzji podejmowanych na najwyższym, rządowym szczeblu.

Prof. Jakub Kupecki w rozmowie z PAP zwrócił uwagę, że obywatele są na ogół zainteresowani tym, żeby rachunki za energię elektryczną, ogrzewanie i paliwo do samochodów były jak najniższe.

- Z drugiej strony musimy myśleć o bezpieczeństwie energetycznym i pewności dostaw, za które niestety musimy zapłacić ekstra. W tym miejscu wkraczają naukowcy i inżynierowie, którzy tworzą nowe technologie. Przyspieszony rozwój sektora paliw syntetycznych i technologii wodorowych oznacza dywersyfikację źródeł energii i stanowi część polityki transformacji klimatycznej - ocenił prof. Jakub Kupecki.

Dodał, że w obecnej dekadzie duże znaczenie odgrywa też bezpieczeństwo energetyczne.

- Bezpieczeństwo energetyczne rozumiane jako pewność dostaw, ale także gwarancja, że energia będzie dostępna, czyli że w ogóle będziemy mieli olej napędowy albo benzynę do zatankowania samochodu lub ciepłą wodę w kranie. Jeżeli tego nie możemy zapewnić, to musimy poszukiwać alternatywnych nośników energii - tłumaczył Jakub Kupecki.

Część nowych technologii, należących do gospodarki wodorowej, jest bardzo zaawansowana, a ich działanie zostało zademonstrowane w warunkach przemysłowych lub odpowiadających zastosowaniom docelowym.

Najważniejszymi przykładami są projekty dotyczące stałotlenkowych elektrolizerów MEGA-SOE (400 kW i 5 MW) i VETNI (30 kW), realizowane we współpracy z koncernem Orlen. Wiele innowacyjnych rozwiązań jest jednak wciąż na etapie badań podstawowych, które - zdaniem eksperta - "przygotowują grunt pod przyszłość".

- Zanim wyniki takich badań zostaną wdrożone w pełnej skali, może minąć 10-20 lat. Wtedy będziemy mogli wybierać wśród paliw, które sami wytworzymy. A taka samowystarczalność jest gwarantem niezależności energetycznej. Dziś nie potrafimy odpowiedzieć, która konkretna technologia będzie rozwiązaniem docelowym, ale z drugiej strony nie możemy sobie pozwolić na bierność i czekanie, więc musimy inwestować w rozwój i badania - podkreślił Jakub Kupecki.

Przyznał, że Polska nie w pełni wykorzystuje potencjał odnawialnych źródeł energii.

- Dzieje się tak m.in. ze względu na problemy infrastrukturalne, uwarunkowania geograficzne, czasem też opór społeczeństwa przed zmianami. Bardzo szkodliwe jest też to, że niektóre osoby publiczne zniechęcają do czystej energetyki i dekorują opowieści o niej wątkami ideologicznymi. Bez dekarbonizacji przestajemy być konkurencyjną gospodarką, ale oczywiście mamy świadomość, że transformacja wiąże się z potężnymi wydatkami, często powyżej realnych możliwości firm i koncernów - stwierdził Jakub Kupecki.

Zaznaczył, że naukowcy i inżynierowie pracujący nad paliwami syntetycznymi i technologią wodorową starają się nie zapominać o potrzebach systemowych w zakresie bilansowania produkcji i popytu, ale jednocześnie wykorzystywania potencjału źródeł odnawialnych.

- Polega to m.in. na tym, aby wtedy, kiedy mamy nadwyżki energii, a jej cena zaczyna spadać, magazynować energię w miejsce wyłączania instalacji OZE. Mówimy o magazynowaniu godzinowym albo dobowym, ale też długotrwałym: w horyzoncie dni, tygodni lub nawet sezonów. Jednym z przekazów naszej konferencji jest to, że magazyny energii elektrycznej w bateriach nie kanibalizują rynku wodoru, ani na odwrót. To technologie komplementarne, spełniające inne role - zapewnił Jakub Kupecki.

Podkreślił, że Polska jest jednym z największych producentów wodoru na świecie.

- Duża część naszej gospodarki to produkty, dla których wodór jest niezbędny. To m.in. nawozy, rynek produkcji amoniaku, który jest głównym odbiorcą i producentem nawozów. Wodór wykorzystujemy w procesach przemysłowych, również w branży spożywczej. Od lat stosowany jest do chłodzenia generatorów w elektrowniach i specjalistycznej aparatury badawczej - opowiadał prof. Kupecki.

- Środowisko naukowe i badacze od lat pracują nad tym, aby tworzyć technologie rokujące z perspektywy rynku, nadające się do skalowania i zastosowań przemysłowych. Nie chodzi bowiem tylko o prowadzenie badań, ale też o perspektywę wykorzystania wyników. Pracujemy więc nad tym, jak przejść od koncepcji do pełnoskalowych wdrożeń, a przyszłościowo również zakładów wytwarzających komponenty na rynek krajowy i nie tylko. Na konferencji pokazujemy wiele takich przykładów, które oparte są na polskich wynalazkach, technologiach i zespołach badawczych - dodał.

Wspomniał o stałotlenkowych ogniwach elektrochemicznych, które mogą pracować jako elektrolizery, konwertując energię elektryczną na wodór lub jako ogniwa paliwowe, również w układach elektrociepłowni. Z takimi ogniwami wiąże się wiele projektów dotyczących technologii wodorowych.

- To nowatorskie, zaawansowane projekty. W tej dziedzinie mamy przewagę nad Zachodem. Kiedy pokazujemy nasze projekty na arenie międzynarodowej, spotykamy się z niedowierzaniem; koledzy podejrzewają, że pokazujemy wytwór sztucznej inteligencji - opisywał ekspert.

Dodał, że w Polsce budowana jest obecnie największa w Europie instalacja z elektrolizerami SOE (ang. Solid Oxide Electrolysers), wytwarzanymi w IEN-PIB.

Dyrektor NCBJ stwierdził, że jego instytucja dysponuje wieloma rozwiązaniami, technologiami i metodami wytwórczymi, które znajdują zastosowanie dla technologii wodorowych.

Instytut rozwija reaktor jądrowy chłodzony gazem (HTGR - high-temperature gas-cooled reactor), przewidziany m.in. do integracji z systemami wytwarzania paliw syntetycznych, w tym wodoru.

- Sami też wykorzystujemy wybrane technologie wodorowe; chociażby nasza unikatowa aparatura badawcza używa go jako czynnika chłodniczego. Związki wodoru są też stosowane w sterylizacji, podczas procesów produkcyjnych w Ośrodku Radioizotopów PolAtom - zaznaczył.

Prof. Jakub Kupecki podkreślił, że rozwój polskiego programu energetyki jądrowej oznacza integrację sektorów m.in. ciepłownictwa, chemii i elektroenergetyki.

- W perspektywie najbliższych 10 lat na rynek krajowy wejdą reaktory dla dużych elektrowni. Z kolei za 15-20 pojawiają się małe reaktory modułowe SMR (ang. Small Modular Reactors), które mogą też pełnić funkcję instalacji do produkcji paliw syntetycznych, a my planujemy być częścią tego nowego sektora gospodarki - poinformował.

Podkreślił, że technologia reaktora HTGR była pierwotnie stworzona z myślą o produkcji paliw syntetycznych.

- Dla mnie jest to szczególnie ważny kierunek, również ze względów osobistych. 15 lat temu, wracając do Polski ze Szwecji, prowadziłem program badawczy dotyczący wytwarzania paliw syntetycznych z wykorzystaniem reaktora HTGR. Po latach ta koncepcja, w lekko innym układzie procesowym, pozostaje aktualna. A podczas konferencji Hypothesis nasze zespoły prezentują wyniki analiz i możliwości tego kierunku technologicznego właśnie na rzecz gospodarki wodorowej. Nasze koncepcje się materializują - przyznał dyrektor NCBJ.

Podkreślił, że energetyka i bezpieczeństwo energetyczne stały się dziś kwestią ponadpolityczną, ponad podziałami.

- Dlatego wiele inicjatyw związanych z nowymi technologiami trwa przez lata pomimo zmian politycznych. Nie stać nas na to, żeby się spierać o energetykę. Nie możemy sobie na to pozwolić ze względu na polską rację stanu - podsumował prof. Jakub Kopecki.