Pierwiastkiem występującym na Ziemi w największej ilości jest wodór. Zajmuje on pierwsze miejsce w tabeli Mendelejewa. Jego użyteczność zaczęto dostrzegać w epoce przemysłowej, w XIX wieku, kiedy to pierwszy raz użyto go do napędzenia pojazdu. Z biegiem lat funkcję H zaczęto zauważać w coraz większej liczbie gałęzi przemysłu. Obecnie uznawany jest za źródło energii odnawialnej. Coraz częściej bierze się go pod uwagę, uwzględniając potencjalne zmniejszenie emisji szkodliwych dla planety gazów cieplarnianych, do których zalicza się na przykład dwutlenek węgla. Jednak nie każdy proces powstawania wodoru jest bezemisyjny.
W wyniku działań przeprowadzanych na całym świecie za kilka lat ówczesne wysokie koszty produkcji korzystnego zielonego wodoru mogą znacznie zmaleć. Istnieje możliwość, że przyczyni się to do wzrostu popularności korzystania z tego paliwa w wielu sektorach. Tym samym posługiwanie się węglem i emisja niekorzystnych dla środowiska gazów cieplarnianych znacznie się zmniejszy. Stan powietrza ulegnie więc poprawie, a proces eksploatacji ziemskich zasobów zostanie spowolniony.
Rodzaje wodoru
Istnieją cztery rodzaje wodoru, które zostały nazwane kolorami, w zależności od sposobu jego pozyskiwania. W przeważającej większości produkuje się wodór szary oraz niebieski. Oba powstają z użyciem paliw kopalnych. Szary łączy metan i parę wodną z katalizatorem niklowym lub węgiel z parą wodną, w wyniku czego powstaje wodór i tlenek węgla. Zostaje on uwolniony do atmosfery i przyczynia się do zwiększenia efektu cieplarnianego. Niebieski z kolei również pozyskiwany jest w procesie z udziałem paliw kopalnych, jednak ten nie uwalnia dwutlenku węgla do atmosfery, lecz magazynuje go i ponownie wykorzystuje.
Bezemisyjną metodą pozyskiwania wodoru jest wykorzystanie reaktorów jądrowych, które oddziałując wysoką temperaturą na metan, powodują reakcję pirolizy. W wyniku uzyskuje się czysty węgiel oraz fioletowy wodór. Najbardziej przyszłościowa dla planety jest natomiast zielona odmiana, która opiera działanie na zastosowaniu wysokiego napięcia prądu do rozpadu cząsteczki wody na H i O. Zachodzi wtedy reakcja elektrolizy z dodatkowym wytworzeniem ciepła. W tym procesie prąd musi pochodzić z energii wiatrowej lub słonecznej, aby powstający pierwiastek mógł zostać uznany za zielony i opatrzony certyfikatem. Niestety tego produkuje się w najmniejszej ilości ze względu na wysokie koszty.
Wodór na świecie
Azja to główny producent pojazdów zasilanych energią wodorową. Marki takie jak: Honda, Toyota czy Hyundai prężnie działają w eksporcie samochodów wodorowych. Głównie do Stanów Zjednoczonych, ale także regionalnie. Element napędzający popularność tych pojazdów to rozpowszechniona infrastruktura związana z tankowaniem wodorem. Jest ona obecnie najbardziej rozwinięta kolejno w Azji, Europie i Ameryce Północnej. Kraje na całym świecie przykładają także dużą wagę do szerokiego zakresu badań na temat wodoru, aby udoskonalać aktualne informacje i opatentować nowe odkrycia oraz zastosowania tego pierwiastka. Wymaga to dofinansowań ze strony rządów oraz zapewnienia odpowiednio wyposażonych laboratoriów, co w przypadku Polski okazuje się sporym problemem.
Dużą nadzieją na zwiększoną produkcję zielonego wodoru jest Afryka, w której Maroko i Arabia Saudyjska mogą w przyszłości stać się jego wielkimi producentami. Już teraz w Maroku działa elektrownia termosolarna, która odnosi duże sukcesy w intensywnej produkcji energii słonecznej. Produkcja wodoru z energii wiatrowej w połączeniu z fotowoltaiką zapewniłaby ogromne ilości surowca w postaci amoniaku, dostarczanego do odbiorców z całego świata.
Europejska Strategia Wodorowa
Aby zwiększyć w Europie procentową produkcję wodoru zielonego, który przeważyłby nad bardziej szkodliwym i dotychczas produkowanym w największej ilości szarym, Unia Europejska 8 lipca 2020 roku zapowiedziała działania, mające na celu zminimalizowanie produkowanych gazów cieplarnianych. Komunikat „Strategia w zakresie wodoru na rzecz Europy neutralnej dla klimatu” rozpoczął zwiększenie udziału wodoru w transporcie, produkcji stalowej, chemicznej oraz wytwarzaniu i magazynowaniu energii. Powstanie elektrolizerów i rozbudowanie systemów fotowoltaicznych produkujących energię słoneczną oraz ferm wiatrowych wymaga zainwestowania w tę gałąź sporej kwoty. Efektem tego do 2030 roku koszty pozyskiwania wodoru zielonego powinny zrównać się z kosztami produkcji szarego.
Polska także stara się wdrożyć strategię zastosowania tego pierwiastka w przemyśle, energetyce i transporcie. W styczniu 2021 ogłoszono projekt „Polska Strategia Wodorowa do roku 2030, z perspektywą do 2040 r.”, który zakłada rozwinięcie w kraju gospodarki wodorowej. Sektor chemiczny i potencjał naukowo-badawczy pozwala na progresję wykorzystania możliwości gospodarki wodorowej. Skutkiem tego ma być wyparcie przemysłu węglowego, który aktualnie jest głównym źródłem surowca energetycznego w kraju i tym samym minimalizacja efektu cieplarnianego. Istotna okazuje się również produkcja zielonej odmiany H. Jego wytwarzanie wymaga odpowiednich form dystrybucji i magazynowania, takich jak rurociągi, transport kolejowy i drogowy. Daje to szansę na symultaniczny rozwój innych gałęzi gospodarki.
