My ludzie, jakoś tak mamy, że lubimy mieć jedno rozwiązanie uniwersalne, dobre na wszystko – czy to czosnek, seta, trytytka czy szczepionka. Do tej grupy wlazł niedawno wodór. Wszyscy go chcą, a do tego od razu ma być zielony i na tony liczony. Nie tak prędko.
Na razie większość chętnych do wytwarzania wodoru chce przerabiać węglowodory, z węglem na czele lub wykorzystywać chemię, pozostającą po różnego rodzaju procesach chemicznych czy rafineryjnych. To nie jest zielone.
Pisząc o wodorze mój redakcyjny kolega Tomasz Napierała wspomniał o reformingu parowym gazu ziemnego. Gaz ziemny to w jakichś 70 procentach metan, a ten ma wzór CH4, składa się więc z atomu węgla i czterech atomów wodoru. Problem w tym, że jak Tomek napisał, podczas reformingu powstaje więc także tlenek węgla, a dla apostołów bezwęglowości każda ilość tlenków węgla to ZŁOOOOOOOO, samo ZŁOOOOOOO, a więc i reforming jako taki to ZŁOOOOOOOO, samo ZŁOOOOOOO!!!
Pozostaje więc tylko elektroliza wody, która co prawda daje znacznie więcej wodoru na zużytą jednostkę energii, ale oprócz ogromnych ilości energii (czyli prądu) wymaga także … dużych ilości wody. Przy obecnych technologiach wyprodukowanie 1 kg wodoru wymaga ok. 9 l wody i 50 kWh energii.
W przeprowadzonych parę miesięcy temu testach samochodów wodorowych wyszło, że Toyota Mirai potrzebowała na przejechanie 100 km ok. 0,55 kg wodoru, a Hyundai Nexo ok. 0,7 kg. Według informacji z innych testów na przejechanie 100 km osobowy samochód potrzebuje ok. litra wodoru. Na każde 10 000 km, co nie jest dużym rocznym przebiegiem Toyota potrzebowałaby więc 55 kg wodoru, a Hyundai 70 kg. W takim razie, właściciel Toyoty na przejechanie tych 10 000 km rocznie będzie potrzebował ponad pół tony wody! A to ten lepszy przypadek, bardziej ekologiczne rozwiązanie.
Na razie myśląc o samochodach wodorowych mamy na myśli samochody elektryczne z wodorowymi ogniwami paliwowymi w roli pokładowych elektrowni, ale producenci samochodów myślą też o tym, czy przypadkiem nie da się wykorzystać wodoru w tradycyjnych silnikach spalinowych. Pracuje nad tym choćby MAN.
Poza tym, trzeba pamiętać, że auta dostawcze zużyją więcej, ciężarówki jeszcze więcej, a w kolejce ustawiają się także lokomotywy, statki i samoloty. Zaraz za nimi huty i budynki – wszystko co dziś ogrzewamy przez spalanie czegokolwiek, bo spalanie to ZŁOOOOOO, no chyba, że spalamy wodór, bo wówczas spalinami jest para wodna.
I tu kawiarniani ekolodzy jakoś całkowicie nie zauważają, że para wodna jest najczęściej występującym w przyrodzie. … GAZEM CIEPLARNIANYM! Jej stężenie w atmosferze jest oceniane na 36 – 72 proc. Dwutlenek węgla ze swoimi maksymalnie 26 procentami może jej buty czyścić. Para wodna nie jest brana pod uwagę tylko z jednego powodu – specjaliści uważają, że działalność człowieka w minimalnym stopniu wpływa na zmiany jej ilości w atmosferze. W minimalnym? Hanna Marliere w przeprowadzonym przez Tomasza wywiadzie „Czy wodór może zaburzyć stosunki wodne w ekosystemie?” nieco już zajawiła ten problem mówiąc o chmurach nad Poznaniem, które budowałyby tysiące samochodów wodorowych znajdujących się jednym miejscu w tym samym czasie. Myślicie, że to wszystko? To czytajcie dalej.
Na budynkach się nie znam, ale huta na wyprodukowanie tony stali (dla technicznych purystów – wiem, że najpierw żelaza gąbczastego, które musi jeszcze trafić do pieca. Inni nie muszą wiedzieć, nie mieszajmy) potrzebuje, według cytowanych przez unijne źródła niemieckich producentów stali, 50 kg wodoru. W Unii Europejskiej produkuje się rocznie około 160 mln ton stali, z czego 60 proc. w wielkich piecach za pomocą koksu. Ten proces ma być w najbliższych latach zastępowany wodorem, bo koks to węgiel. Mamy więc potrzebę wyprodukowania przy pomocy wodoru prawie 100 mln ton stali, co wymaga 5 mld kg wodoru lub jak kto woli 5 mln ton wodoru (same huty potrzebują połowy tego, co, jak napisał Tomasz Unia Europejska ambitnie planuje produkować do 2050 roku), czyli 45 mld litrów wody. To tylko zapotrzebowanie Unii Europejskiej, a w stronę wodoru idą także Stany Zjednoczone, Japonia, Korea Południowa (wszystkie w pierwszej szóstce największych światowych producentów stali), a nawet Chiny, które rozwijając hutnictwo w starych i opartych na koksie technologiach do ogromnych rozmiarów (produkują ponad połowę całej światowej stali) zaczęły dusić się smogiem. Przed takimi wydarzeniami jak Olimpiada w Pekinie, okoliczne huty miały na wiele tygodni zakaz działalności.
To by były huty, same huty, a kto jeszcze stoi w kolejce już wypisałem wyżej. Oczywiście na razie nikt nie wpadł na pomysł, żeby w hutach, ogrzewaniu budynków czy elektrolizie wodoru wykorzystywać wodę w obiegu zamkniętym, więc ile wodoru spalimy, tyle pary wodnej wyślemy do atmosfery. Mówiąc inaczej, mam wrażenie, że studząc entuzjazm Tomasza pani Hanna Marliere nie doszacowała sytuacji.
O „wojnach o wodę” pani Hanna wspomniała. Teraz pomyślcie sobie o tej ilości wody, jaką trzeba „uwięzić” w systemie produkcji wodoru. Może się skończyć tak, jak w przypadku biopaliw – kiedy okazało się, że przemysł przetwórczy płaci za oleje roślinne znacznie lepiej niż branża spożywcza oleje jadalne natychmiast znacznie zdrożały. Na szczęście część polityków dostrzegła ten scenariusz i stara się go obecnie unikać.
Znakomitym rozwiązaniem wydaje się być woda morska – kto wie, może jednym posunięciem udałoby się zlikwidować dwa problemy: emisji CO2 i wzrostu poziomu mórz. Sama produkcja wodoru nad morzami byłaby także o tyle bardziej możliwa, że tam jest więcej wiatrów i zielonej energii wiatrowej, której elektroliza potrzebuje w ogromnych ilościach.
Niestety nie będzie tak łatwo, a w każdym razie nie tanio. Wodór jest bardzo „upierdliwy” w transporcie i przechowywaniu. Nie da się go przesyłać tradycyjnymi gazociągami, bo z nich ucieka. Część wodoru idzie na straty, bo jego najmniejsze we wszechświecie cząsteczki uciekają z każdego „magazynu”, według statystyk w tempie 1,5 – 4 proc. dziennie. Tak wiem, to wszystko tylko szczegóły techniczne, a to te właśnie „drobiazgi”, których kawiarniani ekolodzy wychowani na budowaniu świata w „Cities: skykline” czy „the Settlers” zdecydowanie nie lubią.
W realu budowanie świata nie jest takie proste. Oczywiście odpowiednią infrastrukturę da się zbudować, ale to bardzo kosztowne i jeszcze bardziej wieloletnie projekty. Może więc warto emisje zmniejszać stopniowo także przez wykorzystanie technologii, które choć emitują CO2, to wytwarzają go mniej niż tradycyjne spalanie węgla czy ropy naftowej.
