Naukowcy z Politechniki Warszawskiej pracują nad stworzeniem reaktora fotokatalitycznego, który posłuży do wytwarzania ekologicznego wodoru z biomasy i energii słonecznej. Gotowe są już poszczególne elementy technologii, teraz trwają prace nad ich integracją i testami w warunkach zbliżonych do operacyjnych. Rozwiązaniem mogą być potencjalnie zainteresowane światowe koncerny energetyczne ze Stanów Zjednoczonych i Ameryki Południowej.

– Transparentna komora reaktora, nad którym pracujemy, będzie oświetlana punktowymi źródłami LED. Natomiast jeżeli chodzi o sam mechanizm działania, czyli fotokatalizę, to do reaktora w trybie ciągłym będzie zapodawany strumień biomasy. Pod pojęciem biomasy rozumiemy roztwory wodne substancji organicznych, które na skutek fotokatalizy będą nam wytrącać wodór. Natomiast w fazie ciekłej będziemy mieli do czynienia również z tzw. utlenianiem cząstkowym, które będzie prowadzić do powstawania różnych produktów chemicznych o wysokiej wartości dodanej, które będzie można z powodzeniem zastosować w przemyśle farmaceutycznym – mówi w wywiadzie dla agencji Newseria Innowacje Kamil Czelej z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej, członek zarządu HIPERH2.

Projekt, w ramach którego zbudowany ma być demonstrator technologii fotokatalitycznej produkcji wodoru projektu badawczego, jest finansowany w ramach XI edycji konkursu Lider organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Zadaniem spółki HIPERH2 ma być natomiast podwyższenie gotowości technologicznej, zwiększenie skali i wprowadzenie dodatkowych funkcjonalności. Zespół badawczy ma już poszczególne elementy technologii i teraz będzie przechodził do ich integracji, dzięki czemu możliwe będzie rozpoczęcie testów w warunkach zbliżonych do operacyjnych. W praktyce rozwiązanie proponowane przez naukowców z Politechniki Warszawskiej może być odpowiedzią na potrzebę stworzenia technologii zielonej produkcji wodoru.

– Nasz pomysł na wytwarzanie zielonego wodoru to wprowadzenie technologii, której głównymi cechami będzie przede wszystkim bezemisyjność, zgodność z ideami zrównoważonego wytwarzania oraz możliwość wykorzystania substancji odpadowych. Przede wszystkim chcielibyśmy zadbać, żeby wszystkie składowe naszej technologii nosiły znamiona odnawialności, żeby stworzyć niejako przeciwwagę dla powszechnie używanej elektrolizy wody. Nasz pomysł to wykorzystanie surowców odnawialnych w postaci ciekłej frakcji biomasy, odnawialnej siły napędowej w postaci energii słonecznej do procesu fotokatalitycznej konwersji, której produktem będzie właśnie zielony wodór, czyli nośnik czystej energii – wyjaśnia Karol Ćwieka, prezes zarządu HIPERH2.

Podstawowym odbiorcą rozwiązania ma być sektor energetyczny, chemiczny i petrochemiczny. Twórcy chcą nim zainteresować duże spółki kapitałowe, inwestujące w strategię wodorową. Z uwagi na to, że fotoreaktor ma być zasilany energią słoneczną, jego praca będzie optymalna w najbardziej nasłonecznionych regionach geograficznych, zwłaszcza Stanach Zjednoczonych czy w Ameryce Południowej.

– Zielony wodór to bardzo atrakcyjne rozwiązanie, które się idealnie wpisuje w paradygmat tzw. ekonomii w obiegu zamkniętym czy tzw. zielonej chemii, więc przewiduje się, że w technologie wodorowe będzie się bardzo silnie inwestować. Już takie kraje jak Stany Zjednoczone, Japonia czy Niemcy zobowiązały się do wspierania technologii wodorowych, zarówno na poziomie czysto naukowym rozwoju technologii, jak i infrastruktury wodorowej. Przewiduje się, że w ciągu 10 lat rynek zielonego wodoru w zasadzie osiągnie wartość około 11 bln dol., więc zakładamy, że to przyciągnie rzeszę inwestorów, którzy będą skłonni zainwestować pieniądze w to rozwiązanie – przekonuje Kamil Czelej.

Również Unia Europejska podejmuje inicjatywy na rzecz zielonego wodoru, wynikające chociażby ze zobowiązania osiągnięcia do 2050 roku neutralności klimatycznej. W 2022 roku wodór odpowiadał za mniej niż 2 proc. zużycia energii w Europie i był wykorzystywany głównie do produkcji wyrobów chemicznych, takich jak tworzywa sztuczne i nawozy. 96 proc. wodoru zostało wyprodukowane przy użyciu gazu ziemnego, co spowodowało znaczną emisję CO2. Komisja Europejska zaproponowała wyprodukowanie 10 mln t zielonego wodoru do 2030 roku i importowanie 10 mln t do 2030 roku. KE zaproponowała ponadto utworzenie Europejskiego Banku Wodoru. Aukcja pilotażowa ma zostać uruchomiona jeszcze jesienią tego roku.

fot. Depositphotos