Pod takim tytułem na stronach internetowych Ministerstwa Gospodarki pojawiły się intrygujące informacje na temat prac prowadzonych przez Katedrę Inżynierii Politechniki Częstochowskiej. Uczelnia ta, wykorzystując opracowany przez MG program „Polityka Energetyczna Polski do 2030 roku”, podjęła przewidziane w tym dokumencie prace związane z „wykorzystaniem nowoczesnych technologii w sektorze górnictwa”.
Tego rodzaju zapisy w dokumentach rządowych były na ogół traktowane jako ogólne wskazania i kierunki, które będą mogły korzystać z finansowego wsparcia z budżetu państwa. Rzadko kiedy jednak dochodziło do finalizowania podjętych badań. Tym razem stało się jakby odwrotnie. Od dawna prowadzone badania znalazły poparcie polityków gospodarczych, którzy w wyniku odkryć, patentów i innych tego rodzaju efektów prac naukowych spodziewają się zrewolucjonizować efektywność i dostawy energii zarówno w skali krajowej, jak i światowej.
Fotosynteza
Blisko rok temu to samo ministerstwo było wielce zainteresowane pracami prof. Dobiesława Nazimka z Zakładu Chemii Środowiskowej UMSC w Lublinie. Podobne prace prowadziły tylko dwa-trzy ośrodki na świecie w USA i Japonii. Ich efektem miała być sztuczna fotosynteza dwutlenku węgla i wody dająca w efekcie metanol, który następnie przetwarzany jest na benzynę.
Polski wynalazek polegał na bardzo korzystnych warunkach przeprowadzenia fotosyntezy w obecności odpowiedniego katalizatora, który był sercem tego pomysłu. Cały proces technologiczny miał być wielce opłacalny pod względem ekonomicznym, a pozyskiwanie w nim benzyny miało uniezależnić nas od jej importu i uczynić samowystarczalnymi w tym zakresie.
Skala korzyści wynikających z tego wynalazku była na miarę nowej epoki w zakresie wszystkich relacji gospodarczych, politycznych i kulturowych na całym świecie. Zagospodarowanie dla tego celu całości produkowanego rocznie dwutlenku węgla w Polsce w ilości 340 mln ton CO2, co jest rachunkiem tylko teoretycznym, dawało około 280 mln ton metanolu. Z tego surowca za pomocą wspomnianego wynalazku miano otrzymać od 80 do 120 mln ton benzyny. Zużywamy jej ok. 21 mln ton rocznie. Oto skala naszych możliwości.
Kilka miesięcy później podobne rozwiązanie zostało opracowane w USA w Massachusettes Institute of Technology. Bliscy osiągnięcia tego celu byli też Japończycy.
Co się stało z tym wynalazkiem? Czy profesor nadal nad nim pracuje? Co dzisiaj sądzi o nim Ministerstwo Gospodarki? Brak wiarygodnej odpowiedzi na podobne pytania mimo wszelkich racjonalnych przesłanek czyni mniej wiarygodnymi kolejne najnowsze „rewelacyjne” informacje tegoż ministerstwa…
Niezależnie jednak od stanu zaawansowania prac związanych ze sztuczną fotosyntezą nowe rozwiązanie podobnego problemu jest równie intrygujące.
Ogniwo węglowe
Kilka dni temu wicepremier i minister gospodarki Waldemar Pawlak powiedział, że „węglowe ogniwa paliwowe mogą być przełomem w rozwoju czystych technologii węglowych oraz zdecydowanie poprawić efektywność polskiej energetyki”.
Zaznaczył też, że „pozwalają one produkować energię elektryczną przy sprawności na poziomie ok. 80 procent. Są dwukrotnie bardziej efektywne niż obecnie funkcjonujące elektrownie”.
Słowa te padły w dniu 16 czerwca podczas uroczystości powołania konsorcjum „Węglowe Ogniwa Paliwowe”. Jego zadaniem jest zbudowanie prototypu ogniwa paliwowego zasilanego węglem kamiennym i brunatnym, pozyskiwanym również z biomasy i paliw odpadowych.
W skład konsorcjum wchodzą najpoważniejsi krajowi producenci energii: Grupa Tauron, Katowicki Holding Węglowy, Kompania Węglowa i Polska Grupa Energetyczna - jako członkowie finansujący oraz Politechnika Częstochowska, Politechnika Śląska i Politechnika Wrocławska - jako członkowie realizujący.
Ogniwo węglowe ma mieć charakter uniwersalny i może mieć zastosowanie zarówno w domach jednorodzinnych, jak również może być wykorzystywane do napędzania samochodów.
Zaletą ogniw węglowych ma być bliski zeru poziom emisji dwutlenku węgla.
Przezornie wicepremier nie podał żadnych przewidywanych terminów budowy wspomnianego prototypu ogniwa węglowego.
Zasada działania
Pomysł, jak we wszystkich wielkich wynalazkach, jest prosty. Synteza węgla z jonem OH uzyskiwanym przy pomocy elektrolitu NaOH i wody w egzotermicznym procesie chemicznym powoduje powstanie dwutlenku węgla i wody z wydzieleniem się dużej ilości energii elektrycznej.
Proces ten zachodzi przy jednoczesnym przepływie prądu elektrycznego przez elektrolit. Teoretycznie prawdopodobnie nie ma tu żadnych problemów.
Wykonanie jednak praktyczne, gdzie trzeba uzyskać wszystkie potrzebne proporcje, aby planowana reakcja zachodziła w sposób ciągły i bez żadnych zakłóceń, jest istotą tego rozwiązania technicznego.
Laboratoryjne urządzenie Politechnika Częstochowska wykonała w swoim zakresie. Główne zagadnienia, jakie pozostały do rozwiązania, to ekstrakcja czystego C z węgla, obniżenie temperatury pracy ogniwa oraz ciągłe zasilanie i wyprowadzanie produktów.
Równolegle z Politechniką Częstochowską nad wspomnianymi zagadnieniami pracuje kilkanaście największych na świecie laboratoriów i uczelni anglosaskich.
Uniwersalne zalety
Paliwo węglowe jest praktycznie wyczerpywane w tak dalekim horyzoncie czasowym, że daje ono wszystkim krajom na świecie zabezpieczenie energetyczne na okres około 200 lat dla węgla kamiennego i 300 lat dla węgla brunatnego. Jest ono jednocześnie stosunkowo łatwe w pozyskiwaniu, magazynowaniu i transporcie.
Ogniwo węglowe zamieniające zawartą w nim energię bezpośrednio na prąd elektryczny posiada prostą budowę i składa się z tanich materiałów. Uzyskuje się dzięki niemu dużą ilość energii z jednostki objętości paliwa. Produkty i substraty odseparowane są wzajemnie od siebie. Możliwe jest utrzymanie wysokiej sprawności urządzenia w granicach 80 procent. W efekcie końcowym uzyskiwany wysokoskoncentrowany dwutlenek węgla gotowy jest do bezpośredniej sekwestracji.
Sukcesy polskiej nauki
Paradoksem polskiej nauki jest fakt prowadzenia wielu prac i badań na najwyższym poziomie przy jednocześnie najniższej skali jej finansowania wśród cywilizowanych państw świata.
Być może, że wymienione na wstępie rewelacyjne prace prof. Dobiesława Nazimka w zakresie fotosyntezy wymagają obecnie ciszy i spokoju, aby mogły być one efektywnie wykorzystane.
Kolejne sygnały dotyczące konstrukcji ogniwa węglowego są równie spektakularne i mogą dokonać rewolucji w zaopatrzeniu w energię wszystkich krajów na świecie.
Tym razem pomysłem tym również od strony finansowej zainteresowanie wykazało ministerstwo gospodarki, jak i najpoważniejsi dotychczasowi producenci energii w Polsce.
Wszystko to wskazuje na to, że mimo trudności i potrzeby rozwiązania wielu jeszcze problemów sukces może być wkrótce osiągnięty.
Nie sposób przy tej okazji nie podzielić się refleksją, że mimo wszystkich naszych braków i ułomności Polska ma duże możliwości energetyczne. Przede wszystkim posiada wystarczające na setki lat własne zasoby węgla. Mimo krytycznych ocen jego wykorzystania i kończącej się roli w energetyce, nieustannie prowadzone nad nim prace naukowe mogą doprowadzić do renesansu tego paliwa. Jego skala może być przełomowa nie tylko dla naszego kraju.
Wszystko to dzieje się jednocześnie w cieniu poszukiwań gazu łupkowego, którego ewentualne zasoby miałyby raz na zawsze uniezależnić nas od jego importu z zagranicy. Jest to tym bardziej znamienne, że do wspomnianych badań i odkryć dochodzi w Polsce w sytuacji, kiedy światem wstrząsają kolejne fazy kryzysu finansowego, ekonomicznego i politycznego.
Dla nas rysuje się coraz wyraźniejsza szansa niezależności energetycznej pod każdym względem, a nawet znaczącego eksportu energii do innych krajów. Jej wykorzystanie wydaje się być w zasięgu ręki nauki polskiej, techniki i gospodarki.
Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.
Dobrze że posłańcy słoneczka robią coś pomiędzy wyborczymi ciszami bo po wyborach dotrze do nas tylko blask z euroazjatyckich salonów, rachunek za gaz i pomocna dłoń niemiecko-chińskiego budżetu nad polską dziurą pełną zbędnego węgla!
lol