- Obecnie jesteśmy gotowi do budowy instalacji przemysłowej do podziemnego zgazowania węgla - mówi w rozmowie z portalem netTG.pl Gospodarka i Ludzie prof. ADAM SMOLIŃSKI z Głównego Instytutu Górnictwa.
W Polsce planuje się stworzenie pięciu dolin wodorowych. Jedna z nich ma być na Śląsku. Co to oznacza dla regionu?
Poza Górnym Śląskiem doliny mają powstać m.in. na Podkarpaciu oraz Pomorzu. Na nasz region musimy spojrzeć przez pryzmat tego, że to właśnie tu bije przemysłowe serce Polski. Tu mamy w zasadzie całe górnictwo i węgiel kamienny, czyli filar naszego systemu elektroenergetycznego. Tutaj też skoncentrowana jest w zasadzie nasza cała myśl techniczna związana z tradycyjnym przemysłem.
Stworzenie doliny będzie wiązać się z ogromną pracą do wykonania w związku z koniecznością transformacji energetycznej w kontekście zastosowania nowych paliw i źródeł energii. Wodór powstający na Śląsku ma być wodorem niskoemisyjnym, czyli tzw. zielonym. Ma być wytwarzany przy pomocy energii pochodzącej z OZE. Trzeba jednak mieć świadomość, że przejście od węgla i energetyki opartej na konwencjonalnych surowcach energetycznych do tak zwanej zielonej musi być realizowane rozsądnie oraz że zastosowanie fotowoltaiki czy energetyki wiatrowej nie rozwiąże wszystkich problemów i nie stanowi odpowiedzi na wszystkie wyzwania.
W Polityce Energetycznej Polski do 2040 r. planuje się, że w 2030 nie więcej niż 56 proc. energii będzie wytwarzane z węgla, a 23 proc. z OZE, co oznacza stopniowe dochodzenie Polski do neutralności zaplanowanej na 2050 r. Ponadto nie zapominajmy o energetyce jądrowej. W tym zakresie na uwagę zasługują małe, wysokotemperaturowe reaktory jądrowe IV generacji, czyli tzw. HTR-y z uwzględnieniem synergii jądrowo-węglowej, polegającej na wykorzystaniu ciepła nadmiarowego pochodzącego z reaktorów HTR do podgrzania na przykład czynnika zgazowującego w procesie zgazowania węgla lub innego paliwa stałego, na przykład biomasy czy odpadów. Takie projekty, w których wraz ze swoim zespołem miałem przyjemność uczestniczyć, były już realizowane, a proponowane w nich rozwiązania tworzą możliwości dodatkowego rozwiązywania różnych problemów środowiskowych.
Główny Instytut Górnictwa ma już kilkunastoletnie doświadczenie związane z wodorem.
Pracuję w Instytucie od końca 2004 r., kiedy dołączyłem do zespołu śp. dr. inż. Jana Roguta, który był zafascynowany ideą gospodarki wodorowej i potrafił do tej idei przekonać, choć oczywiście nie wszystkich. Wtedy idea gospodarki wodorowej była postrzegana jako rzecz bardzo odległa i dość ekscentryczna. Realny był węgiel, jako surowiec energetyczny o niekwestionowanej i niezagrożonej pozycji w bilansie energetycznym i nikt nie myślał o przechodzeniu w takim tempie i w takim zakresie jak dziś na odnawialne źródła energii i paliwa alternatywne.
Miałem to szczęście, że będąc na stażu w USA uczestniczyłem w projektach wspieranych przez amerykański Departament Energii, które były ukierunkowane na zgazowanie węgla do gazu bogatego w wodór, który był tam postrzegany jako nowoczesny i przyjazny środowisku nośnik energii. Po powrocie do Polski zbudowałem pierwszą w Instytucie instalację laboratoryjną z reaktorem ze złożem stałym do badania procesów termochemicznej konwersji paliw stałych, w tym do zgazowania ukierunkowanego na produkcję gazu bogatego w wodór. To wtedy rozpoczęliśmy prace eksperymentalne w obszarze zgazowania węgla w skali laboratoryjnej, których kontynuację stanowiły badania w skali pilotowej, na przykład na terenie kopalni Wieczorek, gdzie przeprowadzono pionierskie w skali światowej badania podziemnego zgazowania węgla w czynnym zakładzie górniczym. Czas poprzedzający ten projekt demonstracyjny i sama jego realizacja były okresem zbierania bezcennych doświadczeń.
Co przyniosło to zgazowanie węgla w złożu?
Obecnie jesteśmy gotowi do budowy instalacji przemysłowej do podziemnego zgazowania węgla. Polskie doświadczenia związane ze zgazowaniem węgla sięgają lat 70. minionego stulecia. Renesans tej koncepcji przyniósł początek XXI w., czego efektem były choćby międzynarodowe projekty HUGE i HUGE2 finansowane z Funduszu Badawczego Węgla i Stali, dotyczące podziemnego zgazowania węgla, ukierunkowane na produkcję gazu bogatego w wodór. Nasze doświadczenia to też dwie duże polowe próby przeprowadzone w kopalni doświadczalnej Barbara w Mikołowie, będącej częścią GIG. To unikalne miejsce do prowadzenia doświadczeń w dużej skali.
W 2004 r. był pan w gronie wodorowych ekscentryków. Teraz jednak mówi się o wodorze jako o paliwie przyszłości. Czy to przyszłość, na którą jeszcze „załapiemy się”, czy raczej będzie to dotyczyć kolejnych pokoleń?
Moim zdaniem jest to bliska przyszłość. W Polsce powstaje pierwsza stacja zasilania wodorem, ale myślę, że rozwój w zakresie zastosowania wodoru jako paliwa nabierze tempa, tak jak ma to miejsce z samochodami elektrycznymi. Jeszcze kilka lat temu nikt nie przypuszczał, że pojawi się tak wiele punktów ładowania w tak krótkim czasie. Poza tym, trzeba było czasu na zmianę postrzegania samochodów elektrycznych przez użytkowników, którym na początku mogły się kojarzyć z pojazdem typu melex, a nie samochodem o normalnych osiągach, który wyróżnia się tym, że pod maską ma inny napęd. Myślę, że z rozwojem infrastruktury wodorowej będzie podobnie. Przyznam, że sam jeżdżę samochodem hybrydowym, ale nie jest to jeszcze moment, w którym przesiadłbym się na samochód elektryczny.
Skąd ten brak zaufania?
To nie brak zaufania, ale ograniczenia związane z użytkowaniem samochodu elektrycznego. Dla osób jeżdżących dużo i na większe odległości zniechęcający do kupna samochodów elektrycznych jest ich zasięg. Tego nie można jednak powiedzieć o samochodach zasilanych wodorem, których zasięg jest na poziomie charakterystycznym dla samochodów zasilanych benzyną i olejem napędowym. Barierę dla szerokiego wdrożenia takich samochodów w transporcie indywidualnym stanowi przede wszystkim koszt jego zakupu. Produkowana seryjnie Toyota Mirai napędzana wodorem to wydatek rzędu 300 tys. zł. Poza tym brakuje jeszcze infrastruktury zasilania wodorem. Myślę jednak, że wkrótce doczekamy się zmian w tym zakresie: ceny spadną, gdy rozwinie się rynek takich pojazdów, do czego przyczyni się też rozwój infrastruktury wodorowej.
Znaczna część emisji pochodzi z transportu, więc wykorzystanie w nim wodoru rozwiązałoby ten problem. Emisje to jednak także energetyka…
Zgodnie z obecną narracją paliwa kopalne są nieakceptowalne w nowoczesnych systemach energetycznych. Trzeba jednak pamiętać, że istnieją technologie, które pozwalają na wychwytywanie ditlenku węgla z gazów spalinowych lub innych źródeł emisji, a następnie jego zagospodarowanie czy składowanie.
Uważam, że wsparcie ich rozwoju pozwoliłoby na pokonanie aktualnych barier ekonomicznych ich wdrożenia, dzięki postępowi technicznemu i przy zapewnieniu odpowiedniej polityki zachęt gwarantowanych przez państwo, co stanowiłoby szansę dla zastosowania paliw kopalnych w produkcji energii, w tym węgla, ze spełnieniem norm emisyjności na poziomie 550 gramów CO2 na kilowatogodzinę. Przyszłość węgla widziałbym także w połączeniu IGCC (technologia bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa) z CCS. O ile emisyjność układu IGCC wynosi 650 g/kWh, to w układzie z CCS możliwe będzie obniżenie emisyjności o przeszło połowę, czyli spełnione z nawiązką będą wspomniane już normy emisyjności.
Należy pamiętać, że warunki dochodzenia do neutralności klimatycznej przez każde państwo są inne. Trudno nam się porównywać na przykład z Francją, której system energetyczny oparty jest na paliwie jądrowym. Dlatego stoimy przed wyzwaniem toczenia walki o każdy procent redukcji emisji i ponoszenia kosztów z tym związanych.
Wodór ma być filarem naszej gospodarki. Najlepiej gdyby to był ten wodór niskoemisyjny, zielony.
Z paliw kopalnych pochodzi ponad ¾ wodoru produkowanego na świecie. Polska jest jednym ze światowych liderów w jego produkcji. Świat mówi o zielonym wodorze, ale w krajowej strategii jest mowa raczej o wodorze konwencjonalnym i niskoemisyjnym.
W Polsce mówi się o inwestycjach na ok. 800 mln euro w szeroko pojęty wodór. Jeśli mówimy o czymś, co ma być fundamentem polskiej gospodarki, to raczej - kolokwialnie mówiąc - „szału nie ma”. To kropla w morzu potrzeb.
Nauka cieszy się z każdej kwoty przeznaczonej na badania, ale patrząc na to przez pryzmat gospodarki, to rzeczywiście kropla w morzu potrzeb. Niemniej jest to właściwy kierunek, bo od czegoś trzeba zacząć. Myślę, że kolejne środki będą się pojawiać, bo unijny cel neutralności klimatycznej jest wspólnym celem wszystkich krajów członkowskich. Żeby go osiągnąć, należy do tego solidarnie dążyć, a że będzie to pociągało za sobą koszty? - myślę, że wszystkie państwa członkowskie i ciała decyzyjne w Unii Europejskiej mają tego świadomość.
Czy wodór w tej planowanej transformacji będzie odgrywał jedną z głównych ról?
Moim zdaniem to będzie kluczowa rola. Wodór pojawia się obecnie w zasadzie w każdej dyskusji dotyczącej dążeń do neutralności klimatycznej i stanowi podstawę rozważanych obecnie innowacyjnych rozwiązań dla energetyki i transportu.
Istotna będzie zatem współpraca biznesu, przemysłu i nauki w zakresie wodoru.
Takie przedsięwzięcia mają już miejsce. Są one w Polsce finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. To są projekty, które mają kończyć się konkretnymi wdrożeniami w przemyśle.
Gdzie widzi pan największe szanse na szybkie wdrożenie wodoru?
Tu na pierwszy plan wysuwa się transport publiczny. To już się dzieje. Mamy autobusy wodorowe, mówi się też o lokomotywie wodorowej. Natomiast w energetyce wodór będzie miał duże znaczenie w rozwiązaniach z zakresu magazynowania nadmiarowej energii ze źródeł odnawialnych.
Wodór będzie czymś nowym i nieznanym. Czym zatem przekonać Kowalskiego, że wodór jest okej?
Edukacją i argumentami ekonomicznymi.
Program Wodór+?
Jeśli przeciętny Kowalski nie myśli w kategoriach tego, co będzie ze środowiskiem za 50 lat, i nie zna argumentów ekologicznych za wprowadzeniem gospodarki wodorowej, to po pierwsze świadczy to o braku właściwych i skutecznych działań edukacyjnych i informacyjnych. Znaczenie w przekonaniu konsumentów do wodoru mogą mieć też aspekty ekonomiczne: obecnie wodór niskoemisyjny jest zdecydowanie droższy od wodoru wytworzonego w oparciu o paliwa kopalne - wytworzenie 1 kg szarego wodoru to koszt około 1,6-1,7 euro, czyli ok. 7,2 zł.
Koszt zielonego wodoru waha się od 10 do 23 euro, czyli ok. 46-104 zł. Na tym 1 kg wodoru można przejechać ok. 100 km. Obecnie dla samochodów zasilanych benzyną i olejem napędowym przy spalaniu na poziomie 7-8 litrów, nawet przy koszcie sześciu złotych za litr, koszt przejechania 100 km nie przekroczy 50 zł. W przypadku zielonego wodoru koszty przejechania 100 km będą zdecydowanie wyższe, ale ta sytuacja będzie się zmieniać. Uważam, że naturalną rzeczą będzie rozwój wodorowej motoryzacji i spadek cen. Ponadto Kowalski, który wybierze wodór, mogący mieć możliwość uzyskania np. zniżki na ubezpieczenie czy ulgi podatkowej, będzie dodatkowo zmotywowany do przejścia na paliwo przyszłości.
Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.
