Chemia i Biznes

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Konfiguracja makiety

Trwają prace nad nowymi zastosowaniami dla wodoru

2018-10-18

Temat wykorzystania wodoru dla tworzenia innowacyjnych rozwiązań energetycznych staje się coraz popularniejszy. Nic więc dziwnego, że w naszym kraju podejmowane są coraz to nowsze prace badawczo – rozwojowe w tym obszarze.

Badania nad wykorzystaniem energii pochodzącej z wodoru zorientowane są w Polsce na trzech podstawowych obszarach. Po pierwsze, na technologiach wytwarzania wodoru z wykorzystaniem energii odnawialnej (głównie energii wiatrowej i fotowoltaiki). Po drugie, na wykorzystaniu wodoru w zastosowaniach  transportowych, w szczególności w tzw. transporcie wodorowym. Po trzecie, na stacjonarnych układach energetycznych.

W zakresie wykorzystania  wodoru możliwa jest jego konwersja na energię w silnikach wewnętrznego spalania, jako gazu domieszkowanego do paliw gazowych stosowanych w klasycznych obiegach siłowni gazowych oraz - co stanowi najbardziej perspektywiczny obszar zastosowania - w instalacjach z ogniwami paliwowymi. 

Badania w zakresie wykorzystania wodoru prowadzone są w większości krajowych jednostek naukowych i obejmują zarówno badania podstawowe o charakterze poznawczym, jak i badania w obszarze rozwoju technologii i wykorzystaniu wiedzy w praktyce gospodarczej. Szczególnie znaczący potencjał w rozwoju układów energetycznych zasilanych wodorem dostrzega się w wysokotemperaturowych ogniwach paliwowych, do których zalicza się ogniwa stałotlenkowe (SOFC – ang. solid oxide fuel cell) oraz ogniwa węglanowe (MCFC – ang. molten carbonate fuel cell).

W rozwój tych technologii zaangażowane są obecnie m.in. Instytut Energetyki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Politechnika Warszawska, Politechnika Gdańska, Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN, Centrum Materiałów Zaawansowanych i Struktur Inteligentnych PAN, Instytut Maszyn Przepływowych PAN.

Efektami badań było jak dotąd zbudowanie oraz współudział w budowie kilku układów demonstracyjnych pracujących w Polsce. Przykładowo Instytut Energetyki stworzył pierwszą w naszym kraju mikro elektrociepłownię z ogniwami SOFC o mocy 2 kW elektrycznych oraz 2 kW mocy grzewczej. Jednocześnie rodzime zespoły pozyskały w ostatnich latach ponad 20 patentów. 

W Instytucie Energetyki oraz Politechnice Warszawskiej rozwijane są obecnie elektrolizery stałotlenkowe do realizacji koncepcji power-to-gas, tj. wykorzystania nadmiarowej energii elektrycznej do wytwarzania wodoru, który stanowi nowe medium magazynujące i może być następnie wykorzystane do generacji dodatkowej energii elektrycznej w godzinach szczytowego wzrostu zapotrzebowania. Te prace wpisując się  w obszar technologii wytwarzania wodoru.

Jeśli chodzi natomiast o podmioty przemysłowe, to przykładowym projektem dotyczących wykorzystania wodoru jest projekt HESTOR Grupy Lotos. Ma on na celu zmagazynowanie nadwyżek energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w postaci gazu. W szczególności zaś Lotos zmierza do zaadoptowania do warunków polskich i wdrożenia technologii magazynowania wodoru w kawernach solnych; zastąpienia części wodoru produkowanego z gazu ziemnego dla własnych potrzeb wodorem elektrolitycznym – optymalizacja gospodarki energią; podniesienia poziomu wykorzystania mocy elektrowni wiatrowych i solarnych pozwalających na zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym kraju; a także do zbadania możliwości wykorzystywania wodoru w procesach technologicznych oraz do celów energetycznych i transportowych.

Głównym producentem wodoru w Polsce jest przemysł nawozów azotowych. 

Podstawowym półproduktem w wytwarzaniu nawozów azotowych jest amoniak, który powstaje w reakcji wodoru z azotem, co determinuje umieszczenie instalacji produkujących wodór w liniach technologicznych amoniaku. W polskim przemyśle azotowym wodór otrzymuje się w wytwórniach gazu syntezowego w procesie reformingu  parowego metanu i półspalania metanu. Producentami amoniaku w Polsce są zatem spółki Grupy Azoty oraz ANWIL, przy czym zdecydowanie największym producentem wodoru jest Grupa Azoty Zakłady Azotowe Puławy. Wodór w Puławach produkuje się na trzech liniach reformingu parowego metanu o porównywalnych łącznych zdolnościach produkcyjnych.

Ze względu na krajowy potencjał w obszarze wodoru, już w 2005 r. powstała Polska Platforma Technologiczna Wodoru i Ogniw Paliwowych, w której skład wchodzą zakłady przemysłowe, spółki oraz instytuty naukowe (łącznie 40 podmiotów). Obszarem merytorycznym jakim zajmuje się powyższa platforma są technologie wodorowe i ogniwa paliwowe.

Warto przy okazji wiedzieć, iż wodór jest jednym z paliw alternatywnych, których rozwój wpłynąć może m.in. na zmniejszenie emisyjności transportu drogowego. Wodór, jako paliwo, ma bowiem najwyższą w odniesieniu do masy wartość opałową i ciepło spalania. W transporcie można go wykorzystać dwojako: jako paliwo w silniku spalinowym (instalacje dwupaliwowe np. olej napędowy/wodór) albo w ogniwach paliwowych. Przy czym w przemyśle samochodowym dominują silniki oparte na ogniwach paliwowych.

Naturalnie w pojazdach na wodór bateria jest potrzebna, ale może być znacząco mniejsza. Czas ładowania takiego pojazdu wynosi kilku minut, a zasięg to 500 - 700 km. Jest to o tyle istotne, że pojazdy wykorzystujące ogniwa paliwowe mają większy zasięg niż pojazdy elektryczne. Przy czym przy obecnym rozwoju technologii ogniwa paliwowe mają ograniczone zastosowanie w transporcie ciężkim długodystansowym. 

Na pewno jednak wodór może być z powodzeniem wykorzystywany w Polsce w różnych sektorach gospodarki, choć rynek pojazdów napędzanych wodorem i infrastruktury do tankowania wodoru jest jeszcze w naszym kraju w początkowej 
fazie rozwoju.


wodórbadania i rozwój

Podoba Ci się ten artykuł? Udostępnij!

Oddaj swój głos  

Ten artykuł nie został jeszcze oceniony.

Dodaj komentarz

Redakcja Portalu Chemia i Biznes zastrzega sobie prawo usuwania komentarzy obraźliwych dla innych osób, zawierających słowa wulgarne lub nie odnoszących się merytorycznie do tematu. Twój komentarz wyświetli się zaraz po tym, jak zostanie zatwierdzony przez moderatora. Dziękujemy i zapraszamy do dyskusji!


WięcejNajnowsze

Więcej aktualności



WięcejNajpopularniejsze

Więcej aktualności (192)



WięcejPolecane

Więcej aktualności (97)



WięcejSonda

Czy polski przemysł chemiczny potrzebuje dalszych inwestycji zagranicznych?

Zobacz wyniki

WięcejW obiektywie