Paliwo przyszłości: wodór z energii wiatru
Według wszelkich prognoz naukowych wodór będzie w niedalekiej przyszłości jednym z podstawowych nośników energii. Obecnie doskonalone są różne technologie produkcji wodoru. W pracach badawczych kładzie się szczególny nacisk na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.
Wodór może być pozyskiwany przy zastosowaniu następujących technologii: reforming gazu ziemnego, elektroliza wody, metody biochemiczne, zgazowanie węgla, separacja wodoru z gazów przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem gazu koksowniczego.
Aktualna światowa produkcja wynosi około 46 mln ton rocznie, lecz w 2020 roku zastąpi 20% użytkowanej ropy. Aktualnie wodór produkowany jest z gazu ziemnego lecz wzrasta wytwórczość wodoru na bazie energii wody, wiatru, promieniowania, biomasy. Również możliwe jest uzyskiwanie wodoru przez elektrolizę wody w reaktorach jądrowych.
Problem wprowadzenia wodoru jako paliwa masowego wymaga rozwiązania problemów magazynowania i dystrybucji.
W większości krajów wysoko rozwiniętych działają już referencyjne stacje wodoru. Można tam zatankować wodór zarówno w postaci gazowej jak i ciekłej np. dla aut będących w trakcie testowania. Wodór jest także otrzymywany z biomasy na drodze pirolizy procesami termochemicznymi. Proces przebiega bez dostępu powietrza lub poprzez zagazowanie tlenem lub parą wodną. Szczególnym przypadkiem termochemicznej przemiany biomasy i jej odpadów do wodoru jest reakcja z wodą w temperaturze 700 C i pod ciśnieniem 350 barów.
Ponieważ Polska posiada ok. 50% europejskich zasobów węgla, stwarza to dodatkowe oprócz energetyki wiatrowej i słonecznej perspektywy rozwoju energetyki wodorowej.
Najlepszym sposobem wykorzystania wodoru do celów energetycznych jest zastosowanie ogniw paliwowych do wytwarzania energii elektrycznej. Ogniwa paliwowe także w przypadku metanu dają lepsze wyniki niż bezpośrednie spalanie.
Z wymienionych wyżej metod otrzymywania wodoru elektroliza wody jest efektywna pod warunkiem, że lokalnie jest dostępna tania energia elektryczna. Wymagania co do jakości energii nie są wygórowane.
W wielkie Brytanii tworzone są plany produkcji wodoru z energii wiatru w fermach rozlokowanych wzdłuż linii brzegowej, głównie na morzu. Jednocześnie zamierza się rozwijać w Afryce Północnej produkcję wodoru z ogniw fotowoltaicznych rozlokowanych na pustyni. Do transportu do Europy zostaną wykorzystane istniejące rurociągi gazu ziemnego. Wstępnie wodór może być wstrzyknięty do istniejących rurociągów gazu ziemnego w celu podniesienia wartości energetycznej gazu ziemnego. Takie rozwiązania stosowane są w Stanach Zjednoczonych. Wzbogacony gaz ziemny nadal będzie spalany w istniejącej instalacji. Docelowo sieć przesyłu i dystrybucji będzie służyła do transportu wodoru. Możliwy jest taki wariant, że przesyłany będzie wodór a energia elektryczna i ciepło będą wytwarzane lokalnie w ogniwach paliwowych w układach ko generacyjnych. Napędzane wodorem systemy ko generacyjne, jak się przewiduje, znajdą się w przedziale od około 1 kW do 100 MW.
Inną prawdopodobną drogą dostawy wodoru będzie ciekły wodór dostarczany w cysternach, transportowany statkami z obszarów taniej energii elektrycznej. W Kanadzie planuje się rozwój produkcji wodoru z czystej energii elektrycznej otrzymywanej w elektrowniach wodnych. W Islandii energia elektryczna otrzymywana z energii geotermalnej może być wykorzystana do elektrolizy wody. Istnieje projekt rządu Islandii do przystosowania systemu energetycznego kraju do wodoru.
W krótkim terminie, w okresie 5 lat przewiduje się budowę dużego potencjału elektrowni wiatrowych na morzu. Dysponując tym potencjałem rozpocznie się produkcję wodoru na skale przemysłową. Jednocześnie stworzy się popyt na wodór do napędu autobusów miejskich z technologią ogniw paliwowych. Wspieranie strony popytowej wodoru będzie polegało na inwestowaniu w samochody napędzane wodorem oraz w wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej w kogeneracji z wykorzystaniem ogniw paliwowych. Preferowane będą badania i rozwój w wymienionych dziedzinach.
Wspieranie kogeneracji energii elektrycznej i ciepła z wykorzystaniem fuelcells gazem ziemnym lub wodoru wykonane z reformingu gazu ziemnego.
Prawdziwym problemem jest średnim okresie, w jaki sposób dostać się z krótkim obecnej kadencji do długoterminowej przyszłości. Oto jeden z możliwych scenariuszy dla Wielkiej Brytanii, aby pokazać możliwe jest przejście od paliw kopalnych i energii jądrowej. W tym samym czasie należy dbać o rozwój dobrych stosunków z krajami Afryki Północnej, w celu utworzenia wspólnego przedsięwzięcia produkcji wodoru z energii słonecznej w perspektywie średnioterminowej.
W perspektywie średnioterminowej przewidywane rozpoczęcie produkcji wodoru w Afryce Północnej, przy wykorzystaniu energii słonecznej-fotowoltaicznej wytwarzanej energii elektrycznej. Budowa rurociągu przez Morze Śródziemne zapewni transport wodoru najpierw do Hiszpanii i Francji oraz na północ. Popyt będzie rozszerzany przez wprowadzenie wodoru z Afryki Północnej do europejskiej sieci gazu ziemnego. W tym czasie zwiększa się liczba autobusów i samochodów napędzanych wodorem. Przewidywaną sieć połączeń podano na mapce.
Najlepszym sposobem dla Europy do przystąpienia do współpracy z krajami Afryki Północnej i finansowanie wspólnego rozwoju zasobów energii słonecznej w tych krajach. Jednym ze sposobów krajów Europy Północnej w celu uzupełnienia braku energii słonecznej, zwłaszcza w zimie, jest rozwój morskiej energetyki wiatrowej.
Źródło: energiawiatru.eu
Przyrodnik, pedagog, specjalista zarządzania zasobami przyrody i środowiska, działacz przyrodniczych organizacji pozarządowych, promotor walorów przyrodniczych i turystycznych województwa świętokrzyskiego 
