Odnawialny wodór jako czyste źródło energii ma odegrać kluczową rolę w transformacji sektora przemysłowego. Wykorzystanie wodoru w przemyśle nie tylko obniży emisję gazów cieplarnianych z poszczególnych gałęzi, ale także zapewni efektywność energetyczną i zrównoważony rozwój przedsiębiorstw.
O wodorze od dłuższego czasu mówi się jako o kluczowym narzędziu dekarbonizacji i paliwie przyszłości. Należy jednak zaznaczyć, że wodór to nie tylko szansa na przyszłość. Od lat bowiem jest powszechnie stosowany w przemyśle, m.in. chemicznym i petrochemicznym, metalurgii czy produkcji żywności. Obecnie jest to jednak wodór z paliw kopalnych, który przyczynia się do wzrostu emisji GHG. Celem jest zastąpienie szarego wodoru i paliw kopalnych w procesach przemysłowych odnawialnym wodorem.
Wodór w przemyśle: Sektor Chemiczny
W sektorze chemicznym wodór jest wykorzystywany jako surowiec do produkcji wielu związków chemicznych, w tym amoniaku, metanolu czy wody utlenionej. Według danych, nawet ok. 96% produkcji amoniaku oraz 45% metanolu w skali globalnej może opierać się na procesach, w których wykorzystywany jest wodór [1]. Wodór służy także produkcji alkoholi oxo, które używane są jako surowce do wytwarzania farb, rozpuszczalników, detergentów oraz plastikowych opakowań.
Wodór w Sektorze Petrochemicznym
W sektorze petrochemicznym wodór znajduje zastosowanie m.in. w procesach usuwania siarki, azotu oraz innych zanieczyszczeń z ropy naftowej i gazów ziemnych. Jest również surowcem w procesie hydrokrakingu, gdzie używany jest do konwersji cięższych frakcji ropy naftowej na lżejsze produkty, takie jak benzyna i oleje napędowe. Global Hydrogen Council wskazuje, że globalne wykorzystanie odnawialnego wodoru w sektorze petrochemicznym może doprowadzić do redukcji emisji CO2 o co najmniej 30% do 2050 roku [2].
Wodór w zastosowaniach przemysłowych: Metalurgia i Hutnictwo
Wodór ma również zastosowanie w metalurgii, szczególnie przy produkcji stali. Proces wzbogacania rud żelaza wodorową redukcją stanowi potencjalną alternatywę dla tradycyjnych metod, co może przyczynić się do zmniejszenia emisji CO2 o 70-90% w porównaniu z konwencjonalnymi procesami produkcji stali [3].
Wodór w Sektorze Spożywczym
W przemyśle spożywczym wodór znajduje zastosowanie jako składnik procesów przemysłowej produkcji żywności oraz jako gaz opakowaniowy. Jest używany m.in. do hydrogenacji tłuszczów roślinnych, co prowadzi do powstania tłuszczów stałych o określonych właściwościach, takich jak margaryna czy tłuszcze do smażenia. Proces ten pozwala na uzyskanie produktów o pożądanej konsystencji i dłuższym okresie przydatności do spożycia. Wodór jest też często używany jako gaz ochronny w pakowaniu żywności, aby zabezpieczyć produkty spożywcze przed utlenianiem oraz przedłużyć ich trwałość. Ponadto, jest wykorzystywany w celu wydłużenia świeżości niektórych produktów, takich jak mięso i owoce morza, poprzez zahamowanie wzrostu bakterii.
Wodór w przemyśle – produkcja ciepła i pary technologicznej
Wodór znajduje zastosowanie w sektorze przemysłowym także jako nośnik energii do ogrzewania i produkcji pary technologicznej. W tym celu SES Hydrogen Energy rozwija bezemisyjny kocioł wodorowo-tlenowy do zastosowań przemysłowych. To pionierskie urządzenie, które opiera się na spalaniu wodoru z czystym tlenem w obiegu zamkniętym, dzięki czemu zapewnia eliminację emisji COx, NOx, SOx oraz pyłów.
W wyniku wysoce egzotermicznej reakcji wodoru i tlenu powstaje przegrzana para wodna mogąca służyć jako nośnik energii cieplnej lub para technologiczna. Urządzenie rozwijane jest z myślą o wykorzystaniu w instalacjach typu Power-to-Gas, zwiększając udział OZE w strukturze wytwarzania energii cieplnej.
Wodór w przemyśle – rola w transformacji sektora
Osiągnięcie pełnej transformacji przemysłu wymaga przejścia na wykorzystanie odnawialnego wodoru, często określanego też mianem wodoru zielonego. Zielony wodór, produkowany z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna czy wiatrowa, jest w pełni neutralny pod względem emisji CO2 i niezależny od paliw kopalnych.
Według raportu Międzynarodowej Agencji Energii (IEA), wodór w przemyśle może doprowadzić do zmniejszenia emisji CO2 o ponad 830 mln ton do 2030 roku [4] i osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju oraz zwiększenia efektywności energetycznej.
W związku z tym, inwestycje w infrastrukturę oraz rozwój technologii związanych z wykorzystaniem wodoru w przemyśle stają się niezbędne. Wdrażanie innowacyjnych rozwiązań w obszarze produkcji, magazynowania oraz dystrybucji wodoru otwiera drogę do bardziej zrównoważonej przyszłości sektora.
1. International Energy Agency (IEA), “The Future of Hydrogen”, 2019.
2. Global Hydrogen Council, “Hydrogen Scaling Up”, 2017.
3. European Commission, “A Clean Planet for All: A European Strategic Long-Term Vision for a Prosperous, Modern, Competitive and Climate Neutral Economy”, 2018.
4. IEA, “The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions”, 2020
