Odnawialne i niskoemisyjne paliwo, jakim są ogniwa wodorowe, jest kluczowe do osiągnięcia celów klimatycznych UE. Mimo tego, ich udział w całkowitym światowym miksie energetycznym w 2050 r. stanowić będzie jedynie 5% , w Europie zaś 11% – czytamy w raporcie DNV
Jak stwierdza norweska firma konsultingowa DNV w opublikowanym właśnie raporcie, by osiągnąć cele Porozumienia Paryskiego, a więc zahamować globalne ocieplenie na poziomie wzrostu o 1,5 stopnia Celsjusza do 2050 roku, udział niskoemisyjnego i odnawialnego paliwa jakim jest wodór, musi wynieść przynajmniej 13 % w światowym miksie energetycznym.
Publikowany corocznie od 2017 roku raport firmy Energy Transition Outlook, poświęcony działaniom na rzecz zmniejszenia zależności światowej energetyki od wysokoemisyjnych paliw kopalnych stwierdza, że estymowany w raporcie 5% udział w światowym rynku energii oznacza 600 mln ton wodoru paliwowego przeznaczonego dla ogniw paliwowych, w którym 60% stanowić będzie czysty wodór, resztę zaś dodatki jak amoniak. Syntetyczne paliwa niskoemisyjne, to następne 5 % .
W europejskim miksie energetycznym wodór paliwowy ma stanowić 11%,a więc blisko udziału minimalnego, przewiduje DNV.
Przyczyną tak niskiego udziału wodoru paliwowego w mikście energetycznym jest sposób jego pozyskiwania. Występuje tylko w związkach chemicznych, jest więc drogi i trudny w otrzymywaniu. Na dodatek sam proces jego przeróbki i składowania także jest skomplikowany.
Wytwarzanie wodoru za pomocą elektrolizy, czyli rozbijania cząsteczek wody za pomocą energii elektrycznej, jest obecnie bardziej kosztowne niż pozyskiwanie tzw.niebieskiego wodoru z paliw kopalnych i następnie wychwytywanie powstałego w tym procesie dwutlenku węgla, stwierdza raport DNV.
Jednak, jak zauważają eksperci DNV, zastąpienie paliw kopalnych przez rozwiązania oparte na energii elektrycznej będzie bardzo trudne w branżach takich jak lotnictwo, transport morski i rzeczny oraz przemysłowe technologie wysokotemperaturowe.
Jak stwierdzają eksperci przemysłowi doradzający Komisji Europejskiej, w tej ostatniej branży, wydatek energii elektrycznej dla osiągnięcia temperatur zapewnianych przez paliwa kopalne byłby tak wysoki, że mógłby uczynić produkcję opartą na procesach wysokotemperaturowych nieopłacalną.
Z kolei eksperci i projektanci firmy Airbus widzą rozwiązania oparte na energii elektrycznej tylko w samolotach obsługujących loty pasażerskie i transport krótkodystansowy. W przypadku lotów średnio- i dalekodystansowych jest to na razie niemożliwe ze względu na warunki bezpieczeństwa i problemy technologiczne. Obecnie nie ma bowiem tak lekkich, wydajnych i niezawodnych akumulatorów wysokiej pojemności, aby mogły zapewnić nieprzerwane i stałe pod względem parametrów zasilanie silników elektrycznych na dystansach dłuższych niż 1500 km.
W transporcie morskim problemy zasilania silników energią odnawialną próbuje się obejść poprzez projekty „nowych kliperów” – statków do 50-100 tys. DWT (ang. deadweight tonnage – nośność statku), wyposażonych w składane bądź stałe maszty z automatycznie podnoszonymi żaglami sztywnymi. Statki te miałyby pokłady kryte ogniwami słonecznymi i posiadały silniki elektryczne jako pomocnicze oraz system akumulatorowy do ich zasilania. Jednak i tu na przeszkodzie stają względy technologiczne – silniki odpowiedniej mocy wymagają tak rozbudowanego zestawu akumulatorów, że ich instalacja, ze względu na zajmowaną przestrzeń, ograniczyła by znacznie ładowność tego typu jednostek.
Tymczasem instalacja silników na „zielony wodór”, czyli ogniwa paliwowe w samolotach i statkach wszelkich typów, mogłaby pozwolić na praktycznie płynne przejście z paliw kopalnych na zielone, niskoemisyjne i odnawialne źródła zasilania. Podobnie z przemysłowymi procesami wysokotemperaturowymi, gdzie koszty przy zastosowaniu wodoru jako czynnika grzewczego, wzrosłyby w niewielkim stopniu.
– Pod wieloma względami należy wodór traktować jako niskoemisyjne źródło energii ostatniej szansy. Jest to jednak źródło rozpaczliwie potrzebne – stwierdził w raporcie dyrektor generalny DNV, Remi Eriksen. Jak dodał: – Zwiększenie udziału wodoru, w celu szybszego osiągnięcia celów zeroemisyjnych wymagałaby silnego mandatu politycznego nie tylko w Unii Europejskiej, ale i poza nią. A także stworzenia zachęt dla rozbudowania strony popytowej i wzrostu cen emisji dwutlenku węgla.
Opracowywane właśnie nowe technologie pozwolą prawdopodobnie na spadek cen procesu otrzymywania wodoru. DNV prognozuje, że do 2050 r. średni koszt dedykowanego procesu elektrolizy opartego na odnawialnych źródłach energii spadnie z obecnych 5 dol./kg do 2 dol./kg. W tym samym czasie koszt niebieskiego wodoru spadnie z nieco poniżej 3 dol./kg do 2,2 dol./kg, stwierdzili eksperci DNV. Prognozują także, że do połowy stulecia ponad 70% wodoru będzie zielone. Ułatwieniem we wprowadzeniu wodoru do miksu energetycznego, zwłaszcza europejskiego, jest fakt, że do ich transportu międzyregionalnego można będzie użyć (po niewielkich przeróbkach) sieci istniejących gazociągów transeuropejskich.
W połowie maja Komisja Europejska w związku z inwazją na Ukrainę i zastosowaniem przez Rosję sprzedawanych przez nią paliw jako broni politycznej, opublikowała plan, który ma pozwolić na zmniejszenie do 2027 r. zależności energetycznej od węgla, ropy naftowej i gazu. Są one sprowadzane w większości właśnie z tego kraju prowadzanych z tego kraju. Zakłada on stymulowanie popytu na „zielone” paliwa, poprzez zmniejszanie możliwości stosowania paliw kopalnych w gospodarce, szybsze wprowadzanie odnawialnych źródeł energii do miksu energetycznego oraz spadek importu paliw kopalnych z Rosji. Obecnie surowce energetyczne kupowane w Rosji zapewniają pokrycie 40% europejskiego zapotrzebowania na gaz i 27% w przypadku ropy i pochodzących z niej paliw. Plan zakłada, że w 2030 r. 45% energii wytwarzanej w Unii Europejskiej pochodzić będzie ze źródeł odnawialnych. Zużycie energii elektrycznej w UE w 22% będzie oparte na takich źródłach jak energia słoneczna, wiatrowa i biomasa.
