Pomorska Dolina Wodorowa

1 października 2019 roku, pod patronatem m.in. Marszałka Województwa Pomorskiego Mieczysława Struka, odbyła się konferencja dotycząca rozwoju technologii wodorowych.

Na konferencji, która cieszyła się bardzo dużym zainteresowaniem, poruszono ważne i nowe tematy związane z przygotowaniem legislacyjnym do realizacji projektów wodorowych, doświadczeń w innych krajach, czy finansowaniem takich projektów. Poruszano także tematy techniczne, takie jak magazynowanie wodoru, bezpieczeństwo instalacji technologicznych oraz konkretne ich zastosowania.

Wodór to posiadające wiele zalet źródło energii. Łączy się z nim wielkie i uzasadnione nadzieje w kwestii odciążenia środowiska naturalnego i zaprzestania coraz szybszego zużywania paliw kopalnych przy jednoczesnym zachowaniu sensu ekonomicznego. Nowy kierunek z konieczności i rozsądku nabiera tempa. Wodór uzyskuje się  na razie najłatwiej z procesie reformingu metanu w procesie obróbki ropy naftowej. Innym, bardziej korzystnym dla środowiska procesem produkcji wodoru jest elektroliza wody, gdzie źródłem energii dla tego procesu mogą być nadwyżki produkcyjne energii elektrycznej pochodzącej z farm wiatrowych. Rozwojowi podlegają też inne metody.

Podpisanie deklaracji o powstaniu Pomorskiej Doliny Wodorowej

Pomorska Dolina Wodorowa

Jednym z najważniejszych wydarzeń w trakcie konferencji było podpisanie deklaracji o powołaniu Pomorskiej Doliny Wodorowej, mającej stworzyć warunki do realizacji konkretnych celów związanych z zastosowaniem ogniw wodorowych w transporcie. Zamierzenia dotyczą zastosowania napędów wodorowych w wybranych liniach kolejowych, w pierwszym rzędzie linii Gdynia-Hel, zastosowania wodoru w transporcie wodnym łączącym Trójmiasto z Półwyspem Helskim, „uwodornienia” pojazdów komunikacji miejskiej i pojazdów do obsługi komunalnej jak również transportu wewnątrz portów.

Samorząd Województwa Pomorskiego reprezentował na konferencji Pan Dyrektor Adam Mikołajczyk

Sygnatariuszami deklaracji są:

  1. Województwo Pomorskie,
  2. Klaster Technologii Wodorowych i Czystych Technologii Węglowych
  3. Gmina Miasta Gdyni ,
  4. PKP Energetyka S.A.,
  5. Zarząd Morskiego Portu Gdynia S.A.,
  6. Rada Inteligentnej Specjalizacji Pomorza z obszaru Technologie off-shore i portowo-logistyczne (ISP1),
  7. Rada Inteligentnej Specjalizacji Pomorza z obszaru Technologie ekoefektywne w produkcji, przesyle, dystrybucji i zużyciu energii i paliw oraz w budownictwie (ISP3),
  8. Stowarzyszenie Obszar Metropolitalny Gdańsk, Gdynia, Sopot.

Program Pomorskiej Doliny Wodorowej ogłoszony został przez Klaster Technologii Wodorowych i Czystych Technologii Węglowych, a głównym inicjatorem powołania Klastra była Regionalna Izba Gospodarcza Pomorza, przy aktywnym wsparciu Samorządu Województwa Pomorskiego

Technologia wodorowa – obiecująca technologia zapewnienia czystej energii dla transportu

Występowanie i potencjał wodoru

Na ziemi wodór w postaci wolnej występuje bardzo rzadko. Jest gazem bardzo aktywnym i dlatego spotykany jest bardzo często w postaci związków. Najobfitszym źródłem wodoru na ziemi jest woda. Wodór związany z tlenem w postaci wody nie jest palny. Związany jednak z węglem w węglowodorach gwałtownie reaguje z tlenem wytwarzając ciepło i parę wodną. Ma duże ciepło spalania, a w jego wyniku powstaje jedynie woda. Wartość opałowa wodoru jest bardzo wysoka i wynosi 120 MJ/kg . Dla porównania wartość ta dla węgla wynosi 25MJ/kg, a dla benzyny 47 MJ/kg. Tutaj właśnie upatruje się jego potencjału w nowym, bardzo ekologicznym i niezwykle wydajnym źródle energii.

Pozyskiwanie wodoru

Obecnie połowa wytwarzanego wodoru pochodzi w wyniku procesu reformingu metanu realizowanego głównie w rafineriach podczas obróbki ropy surowej. Otrzymuje się go również z gazu ziemnego oraz węgla. Są to metody najbardziej wydajne i opłacalne, ale nie ekologiczne, gdyż opierają się na paliwach kopalnych, których wydobycie należy ograniczać. Problemem jest tu także emisja dużych ilości dwutlenku węgla wpływającego na efekt cieplarniany. Przy wytworzeniu tony wodoru tą metodą powstaje od 9 do 12 ton dwutlenku węgla.  Mimo, że jest to obecnie najbardziej efektywny i najtańszy sposób pozyskiwania wodoru nie tu powinien być położony nacisk z punktu widzenia jego pozyskiwania. Bardziej przyszłościową alternatywą jest wytwarzanie wodoru z biogazu wytwarzanego w biogazowniach, gdzie substratami są odpady organiczne pochodzące z produkcji rolnej lub segregowanych śmieci bytowych. W procesie fermentacji beztlenowej powstaje tu biogaz z wysoką zawartością metanu. Uzyskanie wodoru z metanu będącego węglowodorem odbywa się w procesie reformingu. Ponieważ podczas procesów fermentacyjnych powstaje także wodór, który jest jednak pochłaniany przez uczestniczące w procesie organizmy pozostawiające jedynie metan opracowywana jest metoda, która powstrzyma proces, aby produktem docelowym był wodór, a nie metan. Następną metodą produkcji tak zwanego „zielonego wodoru” jest elektroliza wody, która składa się z atomów tlenu i wodoru właśnie. Do tego procesu potrzebna jest energia elektryczna, która jeśli mówimy o „zielonym wodorze” musi pochodzić ze źródeł ekologicznych takich jak farmy wiatrowe.

Napęd przez wodór

Energia wytwarzana jest w ogniwach wodorowych, gdzie energia chemiczna wodoru i utleniacza w postaci tlenu zamieniana jest bezpośrednio w energię elektryczną. Cechą charakterystyczną jest tu wytwarzanie energii elektrycznej bez procesu spalania emitującego szkodliwe produkty spalania. Takie procesy wytwarzania energii elektrycznej bez spalania znane są z ogniw galwanicznych pierwotnych
i wtórnych czyli z baterii i akumulatorów. Energia chemiczna w ogniwach wodorowych jest jednak dostarczana w przeciwieństwie do wymienionych ogniw z zewnątrz. Skutkuje to tym, że nie istnieje potrzeba utylizacji zużytych ogniw galwanicznych.

Wyzwaniem jest magazynowanie i transport wodoru. Wymaga to uprzedniego sprężania do określonego ciśnienia lub sprowadzania do postaci ciekłej, a są to procesy bardzo energochłonne. Wodór w praktyce stwarza o wiele mniejsze zagrożenie, niż popularny gaz LPG albo benzyna. Ze względu na to, że jest 14-krotnie lżejszy od powietrza, w przypadku rozszczelnienia instalacji natychmiast ulatuje w górę, zanim utworzy niebezpieczną mieszankę. W przeciwieństwie do benzyny i LPG, nawet w przypadku zapłonu wodór nie powoduje wielkich szkód, ponieważ nie rozlewa się po podłożu. Pali się wąskim, szybko uciekającym ku górze płomieniem, wytwarzającym niewiele promieniowania cieplnego.