22 maja odbyło się wyjątkowe seminarium w ramach cyklu Obserwatorium Transformacji Energetycznej (Gospostrateg), poświęcone przełomowym projektom w dziedzinie wodoru. Spotkanie skupiło ekspertów, którzy nie tylko rozwijają nowatorskie technologie, ale także aktywnie uczestniczą w ich wdrażaniu na polskim gruncie. Była to rzadka okazja, by poznać projekty i idee, które dotąd nie były szeroko prezentowane opinii publicznej. Seminarium prowadził prof. Wojciech Nowak, Dyrektor Centrum Energetyki AGH.
Piroliza metanu – alternatywna metoda produkcji wodoru niskoemisyjnego
W pierwszej części seminarium uczestnicy mogli posłuchać wystąpienia prof. Marka Ściążko z Akademii Góniczo-Hutniczej, który poruszył temat nowoczesnej, niskoemisyjnej metody produkcji wodoru, rozwijanej we współpracy z liderem branży energetycznej – Orlenem. Choć szczegóły projektu nie mogą być jeszcze ujawnione, wystąpienie otworzyło dyskusję na temat możliwości zastąpienia tradycyjnych metod wytwarzania wodoru technologią o znacznie mniejszym śladzie węglowym. Projekt badawczy realizowany przez Orlen i AGH przewiduje uruchomienie instalacji pilotażowej w 2025 roku (wydajność: 50 m³ metanu/godz.).
Profesor zaprezentował zagadnienie pirolizy metanu jako nowoczesnej technologii produkcji niskoemisyjnego wodoru, zwracając uwagę na aktualny stan przemysłu wodorowego oraz ograniczenia obecnych metod jego wytwarzania. Obecnie globalna produkcja wodoru wynosi około 100 milionów ton rocznie, z czego jedynie 1% pochodzi ze źródeł niskoemisyjnych – dominują wysokoemisyjne technologie takie jak reforming parowy metanu i zgazowanie węgla. Alternatywą dla tych metod jest piroliza metanu, która nie emituje bezpośrednio CO₂, ponieważ w wyniku reakcji powstają wodór i węgiel strukturalny, który może być wykorzystany przemysłowo, np. w przemyśle gumowym czy jako nanomateriał. W porównaniu z reformingiem, piroliza cechuje się znacznie niższą emisyjnością (poniżej 3 kg CO₂ na 1 kg wodoru), może pracować w trybie ciągłym, ale wymaga wysokich temperatur (od 550°C do 1400°C, w zależności od zastosowanej technologii – katalitycznej lub plazmowej) oraz efektywnego zarządzania energią cieplną i recyrkulacją gazów.
Zgodnie z najnowszymi przepisami UE, wodór z pirolizy może być uznany za niskoemisyjny, o ile jego emisyjność jest co najmniej o 70% niższa niż w przypadku reformingu. Koszt produkcji w warunkach pilotażowych wynosi około 2,25 USD za kilogram wodoru, co czyni tę technologię konkurencyjną – szczególnie jeśli węgiel strukturalny znajdzie zastosowanie rynkowe.
Piroliza metanu to perspektywiczna technologia umożliwiająca produkcję wodoru w sposób bardziej przyjazny klimatycznie. Jej rozwój może przyczynić się do dekarbonizacji przemysłu i zwiększenia udziału zielonego i niebieskiego wodoru na rynku. Kluczowe będą dalsze prace badawcze, optymalizacja energetyczna oraz zagospodarowanie węgla jako produktu ubocznego.
Produkcja zielonego wodoru z wykorzystaniem energii odnawialnej z wielkopowierzchniowych farm fotowoltaicznych i turbin wiatrowych
Z perspektywy biznesowej temat kontynuował Zbigniew Kuźma z firmy H2 Energy, prezentując praktyczne podejście do produkcji zielonego wodoru z odnawialnych źródeł energii. Wystąpienie ukazało ambitną wizję budowy wielkoskalowego hubu wodorowego w Polsce zachodniej – projektu, który może stać się kluczowym elementem krajowej i transgranicznej transformacji energetycznej.
Celem projektu jest efektywna produkcja zielonego wodoru poprzez elektrolizę, mimo niestabilności źródeł energii odnawialnej. Projekt realizowany jest w województwie lubuskim, blisko granicy z Niemcami, co ułatwia przyszłą współpracę transgraniczną i dystrybucję wodoru. Hub ma powstać na bazie około 2000 ha terenów z dostępem do źródeł OZE, a jego rozwój przewiduje kolejne etapy mocy – od 25 MW do nawet 1 GW.
Kuźma podkreślił znaczenie spadających kosztów technologii OZE oraz rosnących inwestycji w infrastrukturę przesyłową w Polsce. Zauważył, że rozwój tego typu projektów nie tylko wspiera transformację energetyczną, ale także przyczynia się do aktywizacji regionów. Jednocześnie zaznaczył, że efektywność produkcji wodoru z niestabilnych źródeł wciąż pozostaje wyzwaniem, dlatego H2 Energy pracuje nad projektem demonstracyjnym hybrydowego hubu wodorowego, który ma być optymalizowany także cyfrowo.
Na zakończenie Kuźma wyraził przekonanie, że Polska, dzięki niezależnemu podejściu i rozwojowi technologii, ma potencjał, by stać się samowystarczalnym producentem zielonego wodoru.
Wykorzystanie wodoru i ogniw paliwowych jako źródeł energii elektrycznej i ciepła w budownictwie
Kolejne wystąpienie, autorstwa prof. Magdaleny Dudek z AGH, skoncentrowało się na zastosowaniu wodoru i ogniw paliwowych w budownictwie. Prelegentka pokazała, jak technologia ta może współgrać z odnawialnymi źródłami energii, umożliwiając efektywne zarządzanie energią w nowoczesnych domach, zarówno w trybie sieciowym, jak i niezależnym.
Omówiła przykłady zastosowań ogniw paliwowych, zarówno zasilanych wodorem, jak i gazem ziemnym (przez reforming), które mogą współpracować z istniejącą infrastrukturą domową, generując zarówno prąd, jak i ciepło.
Prof. Dudek wskazała na dwa modele pracy ogniw paliwowych:
Zaznaczyła, że magazyny wodoru (w odróżnieniu od baterii elektrochemicznych) pozwalają na długoterminowe przechowywanie energii, co ma znaczenie szczególnie zimą. Wskazała też na wyzwania związane z magazynowaniem wodoru, bezpieczeństwem, automatyką, przetwarzaniem napięć i integracją z domowymi odbiornikami energii.
Opisała działania badawcze AGH – od analiz i symulacji energetycznych po stworzenie demonstratora domu zasilanego ogniwami paliwowymi, który zostanie zaprezentowany na III Kongresie Energetyki Rozproszonej. Urządzenia wykorzystywane w projekcie współpracują z systemami fotowoltaicznymi, bateriami oraz wodorem jako magazynem energii.
Na zakończenie podkreśliła, że technologia ogniw paliwowych ma duży potencjał jako uzupełnienie pomp ciepła i OZE, wpisując się w rozwój energooszczędnego i zeroemisyjnego budownictwa.
Wielkoskalowa produkcja wodoru w elektrolizerach wysokotemperaturowych zintegrowanych z instalacjami przemysłowymi
Na zakończenie prof. Jakub Kupecki z Instytutu Energetyki przedstawił potencjał technologii elektrolizy wysokotemperaturowej, omawiając zarówno jej zalety, jak i wyzwania związane z dostępnością kluczowych materiałów. Podkreślił ograniczenia technologii PEM, wynikające z niedoboru rzadkich metali, takich jak iryd, co może istotnie utrudnić jej szerokie zastosowanie mimo rosnącego zainteresowania.
Jako obiecującą alternatywę wskazał elektrolizery stałotlenkowe (SOE), rozwijane przez jego zespół. Urządzenia te łączą funkcje produkcji wodoru, ogniwa paliwowego i magazynu energii. Kupecki zaprezentował konkretne wdrożenia – od elektrociepłowni w Elblągu, przez instalacje w Jaśle, po planowane projekty przy reaktorach jądrowych. Technologia SOE, dzięki swojej wysokiej sprawności i możliwości integracji z różnymi źródłami energii, może odegrać kluczową rolę w transformacji energetycznej i dekarbonizacji przemysłu.
__________
Ambasadorzy komentują: refleksje po seminarium
Seminarium nie tylko ukazało szerokie spektrum innowacyjnych podejść do produkcji i wykorzystania wodoru, ale również podkreśliło rosnącą rolę Polski jako aktywnego uczestnika transformacji energetycznej. Dla wszystkich zainteresowanych przyszłością czystej energii, była to inspirująca zapowiedź kierunków, w jakich może podążyć rozwój technologii wodorowych.
Tematyka wydarzenia spotkała się z dużym zainteresowaniem również wśród uczestników programu Ambasadorzy Transformacji Energetycznej 2025. Poniżej prezentujemy wybrane komentarze, które pokazują, jak przedstawione zagadnienia rezonują z młodym pokoleniem specjalistów i pasjonatów energetyki:
Józef Pytel Ambasador ATE2025: W związku z moim zainteresowaniem ogniwami paliwowymi na studiach oraz tutoringiem naukowym, który poświęciłem na badanie ogniw SOFC, cieszę się, że podczas seminarium został poruszony ich temat. Uważam, że przydomowa kogeneracja z wykorzystaniem ogniw paliwowych to bardzo interesujący kierunek, który powinien być rozwijany — tak jak ma to miejsce w Japonii. Warto rozwinąć temat ogniw, a w szczególności ogniw typu SOFC.
Weronika Mika Ambasadorka ATE2025:Technologia wodorowa dopiero wkracza na polski rynek i ma szerokie możliwości. W trakcie seminarium zwrócono uwagę na wykorzystanie ogniw paliwowych w gospodarstwach domowych. Mam nadzieję, że właśnie w tą stronę w przyszłości zostanie pokierowany rozwój energetyki w domach Polaków.
Jacek Winiarski Ambasador ATE2025: Na jednej z prezentacji przedstawiono niezwykle ciekawą analizę kosztów zastosowania Irydu jako katalizatora w elektrolizerach typu PEM. Chciałbym również zwrócić uwagę na wyzwanie związane z katalizatorami niklowymi, wykorzystywanymi w wysokotemperaturowych elektrolizerach SOEC w procesie ko-elektrolizy CO2 i pary wodnej, jakim jest osadzanie się węgla na powierzchni katalizatora. Kluczowe może okazać się rozwijanie ogniw całkowicie ceramicznych, które - odpowiednio zaprojektowane - posiadałyby wystarczająco wysoką aktywność katalityczną, pozwalającą na konstrukcję wolną od Niklu, zwiększając tym samym trwałość urządzenia oraz potencjalnie obniżając koszty jego produkcji.
Zachęcamy do śledzenia kolejnych wydarzeń z cyklu – warto być na bieżąco z tym, co może już wkrótce zmienić energetyczny krajobraz Polski i Europy.
