Purpurowy wodór przyszłością atomu?

Produkcja wodoru była dotąd raczej ubocznym efektem pracy reaktorów. Wiele wskazuje jednak na to, że branża chce z niej uczynić swój atut w czasach transformacji energetycznej.

Publikacja: 27.09.2022 03:00

Reaktor o mocy 1000 MW może wyprodukować w ciągu roku 150 tys. ton wodoru

Reaktor o mocy 1000 MW może wyprodukować w ciągu roku 150 tys. ton wodoru

Foto: Shutterstock

7 miliardów dolarów chce wyłożyć Departament Energii USA na stworzenie regionalnych hubów produkcji „czystego” wodoru. Aplikowanie o dotacje z tej puli właśnie się zaczęło – i tym zapewne można też tłumaczyć wysyp projektów branży nuklearnej, zakładających wytwarzanie wodoru jako dodatek do produkcji energii jądrowej. Dodatek, który może zasadniczo poprawić finansową kondycję wielu elektrowni.

Wodorowe projekty zaś mnożą się jak grzyby po deszczu. Tylko w ubiegłym tygodniu plany produkcji tzw. purpurowego wodoru (a więc powstającego z wykorzystaniem energetyki nuklearnej) ogłosiły Argonne National Laboratory wraz z Constellation Energy Corp (wodór jest jedną z części ich planu rozwoju technologii bezemisyjnych) czy firmy Bloom Energy i Excel Energy (produkcja wodoru w elektrowni atomowej w stanie Minnesota). Tydzień wcześniej firma Energy Harbor ogłosiła partnerstwo z University of Toledo z zamiarem rozwoju produkcji wodoru z atomu i „przekształcenia Środkowego Zachodu w czołowe centrum produkcji paliw niskoemisyjnych”.

Czytaj więcej

Będą wyższe limity zużycia prądu i nowy dodatek elektryczny. Rząd przyjął projekt

Trudno się tej wodorowej gorączce złota dziwić. Jak szacuje Departament Energii USA, pojedynczy reaktor o mocy 1000 MW mógłby wyprodukować co roku 150 tys. ton wodoru. „Dziesięć takich reaktorów, produkując 1,5 mln ton wodoru rocznie, zapewniłoby 15 proc. obecnej produkcji wodoru w Stanach Zjednoczonych” – konkludują eksperci Departamentu Energii.

Globalna inicjatywa

Dobre czasy dla purpurowego wodoru można było wyczuć już na początku sierpnia, gdy grupa organizacji i korporacji stworzyła globalny sojusz na rzecz takiego paliwa: Nuclear Hydrogen Initiative. W skład tej koalicji weszły m.in. Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (IAEA), niemiecki Siemens czy francuski Framatome – tuzy globalnego przemysłu nuklearnego. „Zeroemisyjne paliwa, takie jak wodór i amoniak, przynoszą ogromne możliwości dekarbonizacji systemów energetycznych. Z kolei technologie jądrowe pozwalają na wytwarzanie czystego wodoru w wydajny sposób" – przekonywali członkowie organizacji w jednym ze swoich komunikatów.

Struktury NHI zostały podzielone na cztery piony, z których jeden ma charakter lobby – ma dopilnować, by w strategiach wodorowych poszczególnych państw znalazło się miejsce dla energetyki jądrowej jako źródła tego paliwa. Pozostałe odpowiadają za pozyskiwanie finansowania dla takich projektów, badania i rozwój nowych technologii, a wreszcie – globalną promocję purpurowego wodoru.

Oczywiście, przed członkami koalicji – jak i całą branżą – jeszcze wiele przeszkód. Przykładowo, w Europie wodór pochodzący z reakcji jądrowych uznawany jest – jeśli wierzyć wypowiedziom z czasów jeszcze przed obecnym kryzysem energetycznym – za paliwo „niskoemisyjne” (zatem mimo wszystko emisyjne). Obecne realia mogą jednak sprzyjać branży nuklearnej. Dotychczas zakładano, że wodór będzie produkowany w instalacjach OZE – żeby jednak produkować znaczące jego ilości, odnawialne źródła energii powinny rozwijać się w szybszym tempie niż ma to miejsce obecnie. Elektrownie atomowe ze swoim olbrzymim potencjałem produkcji mogą tu być ważną alternatywą.

Nowe paliwo nad Wisłą

Możliwość produkcji purpurowego wodoru przewiduje także „Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.”, czyli kluczowy dokument rządowy, prezentujący wizję rozwoju rynku tego paliwa w najbliższych latach. Oczywiście autorzy dokumentu zdają sobie sprawę z faktu, że polski purpurowy wodór powstanie jedynie wtedy, kiedy powstaną polskie elektrownie atomowe – czyli według nich nie wcześniej niż w 2033 r. Ale dzięki temu jest możliwość zaprojektowania przy polskich instalacjach jądrowych elektrolizerów. „Należy przygotować wcześniej odpowiednie warunki do budowy instalacji do produkcji wodoru przy elektrowniach jądrowych” – podkreślają w strategii. „Przewaga konkurencyjna wodoru wytwarzanego w źródłach jądrowych opiera się nie tylko na zerowej emisyjności, ale i możliwej dużej skali produkcji. Produkcja wodoru w elektrowniach jądrowych jest szczególnie uzasadniona w okresach tzw. dolin nocnych, kiedy bloki jądrowe mogą otrzymywać dyspozycje zmniejszenia mocy, a zagospodarowane wówczas nadwyżki, poprzez zasilanie elektrolizerów umożliwiają właściwie bezkosztową produkcję wodoru” – dodają.

Nie będzie to tania inwestycja. W perspektywie 2030 r. Polska musiałaby wydać ponad 11 mld zł w ramach działań przewidzianych w strategii (z tego prawie miliard do 2025 r., oraz ponad 10 mld na zakup elektrolizerów oraz inwestycje w autobusy wodorowe, bo dokument wiąże polski wodór przede wszystkim z rozwojem transportu). Ale łatwo sobie wyobrazić, że w momencie gdyby technologie wodorowe rozgościłyby się w systemach energetycznych, rozwój technologii ruszyłby z kopyta, a purpurowe paliwo znalazło zastosowanie również w innych sektorach gospodarki.

7 miliardów dolarów chce wyłożyć Departament Energii USA na stworzenie regionalnych hubów produkcji „czystego” wodoru. Aplikowanie o dotacje z tej puli właśnie się zaczęło – i tym zapewne można też tłumaczyć wysyp projektów branży nuklearnej, zakładających wytwarzanie wodoru jako dodatek do produkcji energii jądrowej. Dodatek, który może zasadniczo poprawić finansową kondycję wielu elektrowni.

Wodorowe projekty zaś mnożą się jak grzyby po deszczu. Tylko w ubiegłym tygodniu plany produkcji tzw. purpurowego wodoru (a więc powstającego z wykorzystaniem energetyki nuklearnej) ogłosiły Argonne National Laboratory wraz z Constellation Energy Corp (wodór jest jedną z części ich planu rozwoju technologii bezemisyjnych) czy firmy Bloom Energy i Excel Energy (produkcja wodoru w elektrowni atomowej w stanie Minnesota). Tydzień wcześniej firma Energy Harbor ogłosiła partnerstwo z University of Toledo z zamiarem rozwoju produkcji wodoru z atomu i „przekształcenia Środkowego Zachodu w czołowe centrum produkcji paliw niskoemisyjnych”.

Pozostało 80% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Wodór
Europa stawia na wodór. Wiadomo, gdzie powstanie pierwsza elektrownia wodorowa
Materiał Promocyjny
Mity i fakty - Czy to prawda, że elektryczne auta palą się częściej niż spalinowe?
Wodór
W Poznaniu można już zatankować wodór
Wodór
Orlen uruchomił w Odolanowie testową instalację do produkcji wodoru
Wodór
Orlen dostał wsparcie z UE na wodorowy projekt
Wodór
MOL uruchamia największy zakład produkcji zielonego wodoru w regionie
energia
Polacy daleko w kolejce po wodór. Poznaliśmy raport PIE