W wodorze można gromadzić ogromną ilość energii; można go też uzyskiwać z wody, praktycznie w nieograniczonych ilościach. W razie wycieku po prostu ulatnia się ku górze. Dlatego świat zaczyna przechodzić na ten pierwiastek - choć dopiero od niedawna.

"Do tej pory rynek energii był jasno zdefiniowany przez paliwa kopalne. Nie było potrzeby zmiany. Gdyby nie porozumienie paryskie i decyzje odgórne odnośnie ograniczania zmian klimatu, w ogóle nie rozmawialibyśmy dzisiaj o wodorze, ani nawet o odnawialnych źródłach energii. Globalnie zdecydowaliśmy się zrobić krok w tym właśnie kierunku. I choć w długiej perspektywie wodór jest dużo tańszym paliwem niż węglowodory kopalne, to jednak związana z nimi branża kontrolowała rzeczywistość przez bardzo długi czas" – zauważa Tomoho Umeda.

Do pokonania pozostawały też wyzwania technologiczne.

"Dopiero niedawno, krótko po roku 2000, powstały odpowiednie zbiorniki do przechowywania wodoru. Są zbudowane z kompozytów i można w nich przechowywać wodór pod ciśnieniem nawet 1000 bar. To odmieniło możliwości rozwoju wodorowego rynku. Dzięki takim zbiornikom gaz ten może być stosowany masowo. To dlatego w 2014 roku do seryjnej produkcji weszła Toyota Mirai" – mówi Umeda.

Na razie wspomniane auto to rodzynek na motoryzacyjnym rynku, ale w niektórych krajach można je zobaczyć całkiem często. "W Polsce zarejestrowanych jest tylko ok. 200 sztuk, ale już np. w Kalifornii – ok. 20 tys. W Paryżu i Kopenhadze wodorowe Toyoty jeżdżą jako taksówki" – podkreśla ekspert.

Rozwój motoryzacji wodorowej może przy tym przebiegać inaczej, niż wchodzenie na rynek samochodów hybrydowych.

"Upowszechnienie hybryd zajęło około 20 lat. Najpierw jeździli nimi entuzjaści z Krzemowej Doliny czy najbogatsi fani technicznych nowości. Hybrydowe auta same musiały jednak utorować sobie drogę do popularności. Z pojazdami wodorowymi jest inaczej – bardzo sprzyjają im prawne regulacje, w tym dotyczące dekarbonizacji. Do centrów wielu stolic europejskich nie wjedziemy autami wyposażonymi w silnik spalinowy, nawet jeśli jest on sprzężony z silnikiem elektrycznym i porusza się, nie wydzielając spalin. Jeśli dzisiaj ktoś kupuje samochód z silnikiem Diesla, to za 5 lat może go już nie sprzedać. Jeśli natomiast za 5 lat kupi pojazd z silnikiem benzynowym, może nie sprzedać go za kolejnych 5 lat. Mimo że w Unii Europejskiej zakaz sprzedaży samochodów spalinowych ma nastąpić w 2035 roku, to ten proces już postępuje i kształtuje rynek" – zwraca uwagę Umeda.

Pozostałe rozwiązania, pod względem technologii, są mocno ograniczone. "Jeśli ktoś nie chce samochodu spalinowego, dzisiaj może kupić praktycznie tylko pojazd elektryczny, choćby ze względu na brak infrastruktury do tankowania wodoru i brak tzw. zielonego wodoru – produkowanego z użyciem odnawialnych źródeł energii. Ale to się będzie zmieniało. Dobrym przykładem są pierwsze stacje tworzone przez Orlen, czy pierwsze elektrolizery zainstalowane już w Polsce w Koninie i pod Oławą" – mówi ekspert.

Wodorowe samochody to część nadchodzących zmian.

"Jako jedne z pierwszych będą się też pojawiały instalacje do zagospodarowania energii uzyskiwanej ze źródeł odnawialnych. W wodorze będzie można na przykład na cały rok zgromadzić energię generowaną latem przez panele fotowoltaiczne. Wodór może też odegrać ogromną rolę w ciepłownictwie, co ma szczególne znaczenie dla Polski. Nasz kraj ma drugą co do wielkości sieć ciepłowniczą na świecie, która zużywa 236 PJ energii cieplnej, kolejne 747 PJ pochłania rozproszone ciepłownictwo indywidualne. Dzisiaj w ogromnej większości te potrzeby pokrywane są przez paliwa kopalne, emitując samego tylko CO2 68 mln ton, co stanowi ok. 22 proc. krajowej emisji" – wyjaśnia.

Eksperci prognozują, że z energii zgromadzonej w wodorze prawdopodobnie będzie też masowo korzystał przemysł. "Przemysł szuka sposobów na ‘zazielenienie’ swojej działalności. Musi to zrobić ze względu na obowiązki taksonomiczne nałożone przez Unię Europejską, które będą obligować firmy do raportowania według konkretnych standardów, mających zweryfikować to czy dana działalność jest zrównoważona środowiskowo. Jeśli polskie przedsiębiorstwa tego nie zrobią, to za chwilę - w 2028 roku, stracą miejsce w łańcuchu dostaw swoich zachodnich klientów. Tymczasem portfel tych zagranicznych zamówień obejmuje aż 80 proc. wszystkich zleceń w polskim przemyśle" – przestrzega Tomoho Umeda.

Jako rozwiązanie problemu Umeda wskazuje na wodór. "Będzie on pełnił kluczową rolę w zapewnieniu firmom ‘zielonego’ ciepła i energii. Będzie mógł być też wykorzystywany tam, gdzie dzisiaj stosuje się gaz ziemny – m.in. w przemyśle ceramicznym, szklarskim, cementowniach. Finalny kształt rynku wodoru zacznie być widoczny pewnie dopiero ok. roku 2040 i trudno go dokładnie przewidzieć. Czynników wpływu mamy bardzo wiele. Jest to dynamika rozwoju technologii (większa wydajność), polityka i programy wsparcia, koszty produkcji energii odnawialnej (które sukcesywnie maleją), ale też współpraca międzynarodowa i budowanie świadomości społecznej. Każda technologia na końcu ma służyć ludziom, a nie ideom. W każdym razie gaz ten będzie raczej wykorzystywany powszechnie, a nie tak jak dzisiaj w wąskich aplikacjach przemysłowych" – przewiduje Umeda.

Polska również idzie w kierunku wykorzystania wodoru, choć z pewnym opóźnieniem.

"Nasz kraj jest o jakieś cztery lata zapóźniony w stosunku do Zachodu, gdzie instalacje wodorowe zaczynają powstawać jak przysłowiowe grzyby po deszczu. Cykl powstawania takiej instalacji – od pomysłu do wybudowania - trwa jakieś 4-5 lat. W Polsce tak na serio zajęliśmy się wodorem dopiero rok temu, więc na szerszą obecność takich instalacji trzeba poczekać mniej więcej do 2025 roku. Choć już niedługo w Gaju Oławskim ma powstać pierwsza stacja tankowania dla samochodów wodorowych. W latach 25-28 można spodziewać się szerokiego upowszechniania takich punktów" – tłumaczy.

Jego zdaniem opóźnienie Polski wynika m.in. z "błędnego podejścia decydentów". "Pokutowało podejście, według którego dysponujemy zasobami węgla na kolejnych 200 lat i to, co dzieje się na świecie, nas w zasadzie nie dotyczy. Brakowało odpowiedniej stymulacji rynku ze strony państwa. Na dekadę schowaliśmy się za ‘wodorową kurtyną’. Tymczasem dopiero wojna pokazała, że z naszego węgla wcale tak bardzo nie korzystaliśmy, tylko importowaliśmy go z Rosji. Przekonaliśmy się, że szliśmy w złym kierunku, i że dekarbonizacja jest konieczna. Jesteśmy więc raczej ofiarami własnych wyborów politycznych, a w drugiej kolejności – braku zainteresowania czy zrozumienia tego, co się dzieje wokół nas" – tłumaczy Umeda.

Zastrzega on również, że Polska ma ważną przewagę. "Chodzi o wspomniany wcześniej, rozbudowany system ciepłowniczy i regulacje prawne dotyczące rynku ciepła. Możemy stworzyć ogromny rynek wodoru właśnie dzięki tej synergii. Moglibyśmy nawet wyprzedzić państwa wiodące w wykorzystaniu wodoru, takie jak Niemcy czy kraje Beneluksu. Nie możemy przegapić tej szansy. Żeby się udało, wystarczy poświęcić temu trochę uwagi i czasu" – mówi.

Zwraca też uwagę, że sytuacja zmienia się szybko, i że istnieją już setki organizacji zajmujących się wykorzystaniem wodoru. Sam działa w Hydrogen Poland, stowarzyszeniu, które zainicjowało powstanie 3S Hydrogen Council, platformy zrzeszającej takie organizacje w rejonie Trójmorza.

Tomoho Umeda wykłada zarządzanie technologiami wodorowymi na studiach MBA Collegium Humanum, prowadzi też zajęcia na Akademii Leona Koźmińskiego. Jest członkiem Izby Gospodarczej Energetyki i Ochrony Środowiska. Był asystentem w MSZ (2003-2005) i pracował jako ekspert w Parlamentarnym Zespole do spraw Polsko-Japońskich Stosunków Gospodarczych oraz Parlamentarnym Zespole do spraw Przemysłu Chemicznego (2014-2019). Przewodniczył Komitetowi Paliw Alternatywnych Polskiej Izby Przemysłu Chemicznego (2018-2019). Kieruje założoną przez siebie firmą Hynfra P.S.A., która oferuje usługi związane z integracją technologii wodorowych i rozwojem projektów. Jest Przewodniczącym Komitetu Technologii Wodorowych przy Krajowej Izbie Gospodarczej oraz członkiem zarządu Stowarzyszenia Hydrogen Poland.

Marek Matacz, Nauka w Polsce

mat/ zan/