Wycieki wodoru mogą oznaczać, że nie jest on wcale taki "zielony"

Strona główna Energetyka, OZE Wycieki wodoru mogą oznaczać, że nie jest on wcale taki "zielony"

Partnerzy portalu

Wycieki wodoru mogą oznaczać, że nie jest on wcale taki "zielony" - ZielonaGospodarka.pl
Jak podaje w swoim raporcie organizacja non-profit Environmental Defense Fund (EDF) cząsteczki wodoru mogą wyciekać – a tym samym zmniejszają korzyści dla środowiska wynikające z zastosowania tego gazu nawet o 80 proc. EDF twierdzi, że w dążeniu do osiągnięcia zerowego poziomu netto, wpływ, jaki wycieki wodoru mogą mieć na środowisko, jest coraz bardziej i częściej pomijany.

Rząd USA inwestuje 8 miliardów dolarów w tworzenie regionalnych centrów badań, produkcji i wykorzystania wodoru – stany od Nowego Jorku po Oklahomę chcą się włączyć w te działania. Publiczne i prywatne inwestycje w wodór na całym świecie rosną o około 1 miliard dolarów każdego tygodnia.

Skąd ta ekscytacja? Wodór może być czystą alternatywą dla paliw kopalnych. Można go produkować w sposób, który powoduje niewielkie zanieczyszczenie dwutlenkiem węgla lub nie powoduje go wcale, a następnie wykorzystać go do zasilania przemysłu ciężkiego, czy też m.in. statków i pociągów...

„Dobrze zrobiony” wodór – czyli wyprodukowany bez emisji w całym łańcuchu wartości – może być kluczowym rozwiązaniem dla klimatu, paliwem o niemal zerowym wpływie.

W innym, czarnym scenariuszu, wodór może być gorszy dla klimatu w najbliższym czasie niż paliwa kopalne, które ma zastąpić.

To, czy wodór okaże się klimatycznym Jekyllem, czy Hyde'em, będzie zależało – jak wynika z badań EDF – zarówno od tego, jak jest produkowany, jak i od tego, jaki jest poziom wycieku.

Inwestycje w zielone

"Pompuje się miliardy w postaci dotacji, w nowe inwestycje, aby przyspieszyć transformację i zaadoptować poszczególne sektory do zielonego paliwa. Niemniej jednak sam wodór ma znaczący wpływ na klimat, który jest zarówno powszechnie pomijany, jak i niedoceniany, a jest to bardzo mała cząsteczka, która może łatwo wyciec do atmosfery z infrastruktury" – opiniują naukowcy w raporcie EDF dotyczącym zielonego wodoru.

Cząsteczki wodoru są około ośmiu razy mniejsze w porównaniu do cząsteczki metanu, co sprawia, że wyciek jest znacznie bardziej prawdopodobny, podkreślają eksperci.

Aby zwalczyć problemy z wyciekami, sspecjaliści twierdzą, że pomocne byłoby zaprojektowanie nowych rurociągów specjalnie dla wodoru, a nie modernizacja tych, które są obecnie używane do gazu ziemnego. Jednak koszt takiego rozwiązania nie jest czymś, z czego wiele rządów jest zadowolonych.

Szacuje się, że do 2050 roku jedna ósma światowej produkcji wodoru będzie najprawdopodobniej transportowana przy użyciu zmodernizowanej infrastruktury.

Jak wodór wpływa na klimat

Wodór jest pośrednim gazem cieplarnianym. Nie zatrzymuje ciepła, ale poprzez serię reakcji chemicznych zwiększa ilość gazów cieplarnianych, takich jak metan, który przyspiesza tempo wzrostu temperatury.

Wpływ wodoru na klimat jest krótkotrwały, ale silny, mówią naukowcy EDF Steven Hamburg i Ilissa Ocko, współautorzy nowego badania.

– Jeśli przeoczymy krótkoterminowy wpływ na klimat. Ryzykujemy większe szkody dla klimatu w ciągu naszego życia. Zajęcie się nimi pomoże nam zarówno dziś, jak i pokoleniom jutra – mówi Ocko.

Hamburg i Ocko wcześniej zwrócili uwagę na krótkoterminowe skutki klimatyczne zanieczyszczenia metanem (podstawowym składnikiem gazu ziemnego) i pomogli napędzić globalne działania mające na celu ograniczenie wycieków metanu z przemysłu naftowego i gazowego. Tym razem zespół spojrzał na wodór z nowej perspektywy.

Standardowy sposób charakteryzowania zanieczyszczeń klimatu opiera się na ich wpływie w ciągu okresu 100 lat. Ale ten długi okres maskuje krótkoterminowe efekty, które mogą być potężne i mogą ulegać kumulacji.

Hamburg i Ocko przeanalizowali wiele scenariuszy wycieku wodoru w kontekście wpływu na klimat, w okresie od kilku lat do 100 lat, ujawniając efekty ocieplenia we wszystkich skalach czasowych.

Zmiana perspektywy była dramatyczna! W ciągu 10 lat, stwierdzili, emisje wodoru mogą mieć do 60 razy większy wpływ na ocieplenie niż taka sama ilość CO2, co jest czterokrotnie większe niż jego wpływ w ciągu 100 lat.

Wycieki mogą zadecydować o sukcesie wodoru w zakresie ochrony klimatu

Ujawnia ono, że w "najlepszym przypadku" wyciek wodoru może wynosić 1 proc. – ale w niektórych przypadkach może sięgać nawet 10 proc.

Wyciek 1 proc. spowodowałby wzrost temperatury na Ziemi o około 0,025°C do 2050 roku – jednak 5 proc. do 10 proc. mogłoby doprowadzić do wzrostu w granicach od 0,1°C do 0,4°C, twierdzą naukowcy.

"Nasze wyniki wskazują, że emisje wodoru mogą znacznie osłabić korzyści klimatyczne strategii dekarbonizacji, które obejmują czysty wodór – zwłaszcza w dekadach bezpośrednio po wdrożeniu. Minimalizacja wycieku będzie miała zasadnicze znaczenie dla skuteczności wodoru jako strategii łagodzenia zmian klimatycznych" – stwierdzają naukowcy.

Wodór jest maleńką, śliską cząsteczką, znaną z tego, że łatwo wycieka do atmosfery. Gdyby na świecie powstała rozległa sieć zakładów produkujących wodór, rurociągów i zbiorników do magazynowania oraz domów i pojazdów napędzanych wodorem, stworzyłoby to ogromny potencjał wycieku wodoru i ocieplenia klimatu.

Według badań EDF, jeśli wodór ma wysoki współczynnik wycieku i jest produkowany z gazu ziemnego o wysokim współczynniku wycieku metanu, to zastąpienie paliw kopalnych wodorem może zwiększyć ocieplenie na kilka dekad.

Z drugiej strony, jeśli wodór jest produkowany przy użyciu energii odnawialnej, a wskaźniki wycieków są minimalne, przejście na ten rodzaj paliwa mogłoby niemal wyeliminować wpływ paliw kopalnych na ocieplenie klimatu.

Właściwe wykorzystanie wodoru

Musimy się jeszcze wiele nauczyć o wodorze, zanim spełni on swoje obietnice, mówią Ocko i Hamburg, którzy prowadzą dalsze badania mające na celu sprawdzenie, w jaki sposób i gdzie wodór wycieka.

Ale jedno jest pewne: wartość wodoru w rozwiązywaniu kryzysu klimatycznego zależy od tego, gdzie jest wykorzystywany, jak jest produkowany i czy wycieki są zminimalizowane.

Ale klimat to nie jedyna kwestia. Jeśli wodór jest spalany bezpośrednio w elektrowni lub w domowym kotle, może produkować tlenki azotu, zanieczyszczenia powietrza, które mogą negatywnie wpływać na zdrowie i życie.

Co dalej?

– Branża jest w powijakach – mówi wiceprezes EDF ds. transformacji energetycznej, Mark Brownstein.

– Teraz jest czas, aby upewnić się, że rozwiązujemy te problemy – nie po zbudowaniu systemu – dodaje wiceprezes.

Raport ostrzega jednak: "Mamy rzadką okazję, aby wyprzedzić ten problem, zanim infrastruktura i systemy zostaną szeroko rozpowszechnione".

Naukowcy zalecają opracowanie większej ilości technologii pozwalających na dokładne pomierzenie emisji wodoru, gdy jest on wykorzystywany jako źródło energii – oraz wykorzystanie tych ustaleń do pomocy w budowie odpowiedniej infrastruktury.

"Jeśli mamy sprostać stojącemu przed nami wyzwaniu klimatycznemu, konieczne jest dokładne zbadanie każdej alternatywnej ścieżki dekarbonizacji przy użyciu solidnych i odpowiednich narzędzi i danych" – czytamy w podsumowaniu analizy.

Partnerzy portalu

ase_390x150_2022

Surowce

 Ropa brent 64,38 $ baryłka  0,00% 21:58
 Cyna 24850,00 $ tona 4,30% 11 sie
 Cynk 3726,00 $ tona 2,62% 11 sie
 Aluminium 2497,00 $ tona 1,42% 11 sie
 Pallad 2680,00 $ uncja  0,00% 21:57
 Platyna 1191,10 $ uncja  0,00% 21:59
 Srebro 25,11 $ uncja  0,00% 21:59
 Złoto 1731,30 $ uncja  0,00% 21:59

Dziękujemy za wysłane grafiki.