Zielony wodór często skutkuje redukcją emisji CO2, choć nie zawsze tak jest.
Jak wynika z badań opublikowanych w czasopiśmie: zielony wodór często, choć nie zawsze, może skutkować redukcją emisji CO2 Energia Natury przez Kiane de Kleijne z Uniwersytetu Radboud i Politechniki w Eindhoven. „Jeśli obliczyć cały cykl życia produkcji i transportu zielonego wodoru, CO2 zyski mogą rozczarowywać. Jeśli jednak zielony wodór będzie produkowany lokalnie z bardzo czystej energii elektrycznej, może naprawdę pomóc w ograniczeniu emisji”.
Uważa się, że ekologiczny wodór może w znacznym stopniu przyczynić się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Holenderskie firmy inwestują obecnie w rozwój zielonego wodoru w krajach, w których można łatwo wytworzyć zieloną energię niezbędną do produkcji zielonego wodoru, takich jak Namibia i Brazylia. UE zamierza także wyprodukować 10 mln ton zielonego wodoru i importować kolejne 10 mln ton do 2030 r. „Zielony wodór ma ogromny potencjał jako technologia ze względu na swoją wszechstronność i wiele zastosowań. Niestety, nadal przewiduję pewne wyboje na drodze”, mówi naukowiec zajmujący się ochroną środowiska De Kleijne.
Cały cykl życia
Dla ponad tysiąca planowanych projektów związanych z zielonym wodorem De Kleijne obliczył emisję gazów cieplarnianych związaną z produkcją zielonego wodoru, w tym produkcją np. paneli słonecznych, turbin wiatrowych i akumulatorów zapewniających energię oraz transportem rurociągiem lub statkiem. „Ekologiczny wodór wytwarza się poprzez rozbicie wody na tlen i wodór w elektrolizerze przy użyciu zielonej energii elektrycznej. Następnie możesz wykorzystać ten wodór jako surowiec lub paliwo. Wodór wytwarzany z gazu ziemnego jest już szeroko stosowany jako surowiec, na przykład w przemyśle chemicznym do produkcji metanolu i amoniaku do nawozów”.
Zaletą zielonego wodoru jest to, że podczas rozszczepiania wody oprócz wodoru wydziela się tylko tlen, a nie CO2. „A to jednak wymaga dużych ilości zielonej energii” – mówi badacz. „Emisję można zmniejszyć tylko wtedy, gdy korzysta się z zielonej energii, takiej jak energia wiatrowa lub słoneczna. Ale nawet wtedy emisje pochodzące z samej produkcji turbin wiatrowych i paneli słonecznych znacznie się sumują. Jeśli spojrzeć w ten sposób na cały cykl życia, zielony wodór często, ale z pewnością nie zawsze, prowadzi do emisji CO2 zyski. WSPÓŁ2 zyski są zazwyczaj wyższe w przypadku wykorzystania energii wiatrowej, a nie słonecznej. Sytuacja ulegnie dalszej poprawie w przyszłości, ponieważ na przykład do produkcji turbin wiatrowych, paneli słonecznych i stali do elektrolizera będzie wykorzystywane więcej energii odnawialnej.
Transport wodoru
Produkcja wodoru skutkuje najniższą emisją w miejscach, gdzie jest dużo słońca i wiatru, takich jak Brazylia czy Afryka. Wadą jest to, że ten wodór trzeba następnie transportować do Europy. Jest to wyzwanie technologiczne i może powodować wiele dodatkowych emisji. „Transport zielonego wodoru na duże odległości przyczynia się do całkowitej emisji w tak dużym stopniu, jak większość CO2 zyski z produkcji w odległych, korzystnych lokalizacjach są zanegowane” – mówi De Kleijne. W przypadku krótkich dystansów emisje pochodzące z transportu wydają się najniższe w przypadku rurociągów, natomiast transport ciekłego wodoru jest najlepszy w przypadku dużych odległości.
Zerowa emisja
Kluczowym przesłaniem zdaniem naukowców jest to, że nie powinniśmy twierdzić, że technologie takie jak zielony wodór są całkowicie bezemisyjne. Obecne metody obliczeniowe stanowiące podstawę przepisów zazwyczaj nie uwzględniają emisji z produktów, które należy wyprodukować w celu wytworzenia wodoru, takich jak panele słoneczne i elektrolizery, ani wycieku wodoru podczas transportu. W takich przypadkach mogłoby się wydawać, że zielony wodór nie powoduje wielu emisji, ale jest to dalekie od przypadku. „Przyglądając się emisjom w całym cyklu życia, możemy dokonać lepszego kompromisu między technologiami i określić, gdzie można wprowadzić ulepszenia w łańcuchu. Ponadto możemy zadać sobie pytanie: co jest ważne do wyprodukowania w Holandii i Europie? A kiedy lepiej byłoby przenieść branżę w inne miejsce na świecie?”
Odniesienie: „Światowe emisje gazów cieplarnianych związane z produkcją i transportem zielonego wodoru” Kiane de Kleijne, Mark AJ Huijbregts, Florian Knobloch, Rosalie van Zelm, Jelle P. Hilbers, Heleen de Coninck i Steef V. Hanssen, 21 czerwca 2024 r., Energia Natury.
DOI: 10.1038/s41560-024-01563-1
