Do rozgrywki o „Nord Stream -2” wkracza wodór

Współczesne teorie klimatyczne sugerują, że dekarbonizacja światowej gospodarki spowolni proces globalnego ocieplenia i podnoszenia się poziomu mórz. Ten punkt widzenia pozostaje kontrowersyjny, ale dominuje we współczesnym świecie. Nie powstrzymało to jednak prezydenta Donalda Trumpa przed podjęciem decyzji o wycofaniu się USA z porozumienia klimatycznego z Paryża z czerwca 2017 r. Członkowie Partii Demokratycznej aktywnie sprzeciwiali się temu. Dlatego wektor środowiskowy w Stanach Zjednoczonych powinien się zmienić na początku 2021 roku. Co ważne, ponad 40 dużych firm północnoamerykańskich już wezwało Joe Bidena i Kongres do współpracy w walce ze zmianami klimatycznymi. Nawiasem mówiąc, według Światowej Organizacji Meteorologicznej ONZ, rok 2020 będzie jednym z trzech najcieplejszych lat w historii. Najcieplejszą ma być również cała mijająca dekada. Globalne ocieplenie powoduje nie tylko powodzie, ale także poważne klęski żywiołowe, takie jak huragany i pożary.

W ostatnich latach program środowiskowy i klimatyczny stał się integralną częścią polityki wewnętrznej i zagranicznej wielu państw. Nie anulował go nawet obecny globalny wybuch koronawirusa. Liderem w tym względzie pozostaje stosunkowo dobrze prosperująca gospodarczo, Europa. We współczesnym świecie stało się jasne, że eksport śmieci i odpadów przemysłowych z krajów rozwiniętych na tereny krajów rozwijających, nie może w dalszym ciągu pozostawać rozsądną opcją. Wszystko wskazuje na to, że po zmianie obecnego prezydenta USA, stawka na ekologię pojawi się również za oceanem. Nawet Chiny, które tradycyjnie oskarżane są o zatruwanie klimatu, zaczęły od 2006 roku włączać do swoich pięcioletnich planów rozwojowych, ekologiczną agendę. Dokonano tego nie tylko pod presją zewnętrzną, ale także ze względu na wzrost liczby chorób związanych z zanieczyszczeniem środowiska w ChRL. W ten sposób trzy największe gospodarki świata znajdą się u progu wielkiej zmiany ekologicznej, która już się rozpoczęła. Jednym z kluczowych obszarów tego procesu jest dekarbonizacja - redukcja poziomu emisji dwutlenku węgla (CO2) z produkcji przemysłowej i wytwarzania energii.

Energetyka wodorowa

Co przedstawia sobą energetyka wodorowa? Z technicznego punktu widzenia polega na spalaniu wodoru jako paliwa lub przekształcaniu go w energię elektryczną i cieplną za pomocą ogniw paliwowych, na skalę przemysłową. Produktem spalania wodoru jest woda, którą można ponownie wykorzystać do wydzielenia z niej wodoru na drodze elektrolizy. Należy zauważyć, że sprawność elektrowni wodorowych jest znacznie wyższa niż w przypadku tradycyjnego schematu scentralizowanej produkcji i przesyłu energii elektrycznej z wykorzystaniem elektrociepłowni i dalekosiężnych sieci elektrycznych.

To samo dotyczy wykorzystania wodoru jako źródła energii w samochodach. W tym przypadku wodór może być stosowany jako dodatek do benzyny, jako gaz do spalania w silniku spalinowym lub jako surowiec do wytwarzania energii elektrycznej w wyniku reakcji w ogniwie paliwowym. Po wprowadzeniu takich rozwiązań przyszłość motoryzacji będzie wiązała się z pojazdami elektrycznymi napędzanymi wodorowymi ogniwami paliwowymi. Warto zaznaczyć, że wodorowe ogniwa paliwowe są już przystosowane do zasilania urządzeń mobilnych, takich jak telefony, laptopy i tym podobne.

Ekologiczny aspekt energetyki wodorowej polega na tym, że podczas spalania wodoru powstaje zwykła para wodna. Stanowi to dobro samo w sobie, biorąc pod uwagę to, jak współczesne miasta cierpią z powodu smogu przemysłowego i emisji gazów związanych ze spalaniem benzyny.

Warto zauważyć, że do wytwarzania wodoru z wody można wykorzystać również zieloną energię elektryczną ze źródeł odnawialnych. Na razie taki cykl paliwowy wygląda idealnie tylko w teorii. Główny koszt wodoru wytwarzanego z energii elektrycznej z paneli słonecznych i generatorów wiatrowych jest kilkakrotnie droższy niż tradycyjne przemysłowe metody jego wytwarzania. A najtańsze z nich to nadal zgazowanie węgla i reforming parowy gazu ziemnego (metanu), czyli wykorzystanie paliw kopalnych. Aby dopełnić obraz, należy wspomnieć o wielu innych technologiach produkcji wodoru, w tym o różnorodnych reakcjach chemicznych i jego uwalnianiu z biomasy.

Jednak postęp w wytwarzaniu energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii nie stoi w miejscu. W pewnym momencie koszt produkcji „zielonego” wodoru stanie się całkowicie akceptowalny. Ale przejście na wodór jako uniwersalny nośnik energii jest technicznie możliwe już w chwili obecnej, chociaż jedną z poważnych przeszkód w jego wprowadzaniu jest wybuchowość tego gazu zmieszanego z powietrzem. Niemniej jednak wiele krajów przyjęło już programy rozwoju energetyki wodorowej.

10 czerwca 2020 r. podpisano umowę na budowę pilotażowej instalacji do produkcji „zielonego” wodoru w Maroku. Ogólnie rzecz biorąc, kraje Afryki Północnej uzyskują status odpowiednich terytoriów odpowiednich do tego typu celów przemysłowych ze względu na nieograniczoną ilość dostępnego światła słonecznego. Tego samego dnia została zatwierdzona Niemiecka Narodowa Strategia Wodorowa. Zakłada, że wodór stanie się kluczowym elementem dekarbonizacji takich sektorów niemieckiej gospodarki, jak przemysł stalowy, chemiczny czy transportowy. Oczywiście cele deklarowane przez Niemcy pozostają kwestią przyszłości, okazuje się jednak, że rosyjski wodór na bazie metanu może znaleźć swoją niszę w energetycznej przyszłości tego kraju.

Wodorowe „wejście” Gazpromu

Okazuje się, że rosyjski Gazprom tworzy spółkę "Gazprom Wodór" ("Gazprom Hydrogen") w celu realizacji innowacyjnych projektów wodorowych. Ponadto Gazprom jest gotowy do przesyłania dwutlenku węgla w trybie rewersyjnym z Europy do Rosji, w celu jego przemysłowego wykorzystania lub utylizacji. Wicepremier Federacji Rosyjskiej Alexander Novak poinformował, że Rosja i Niemcy pracują nad różnymi formami współpracy w dziedzinie energetyki wodorowej. Podkreślił, że kopalne źródła energii mogą być neutralne dla środowiska, biorąc pod uwagę rozwój i stosowanie nowoczesnych technologii.

Podatek węglowy, jako argument w rosyjskiej ofensywie wodorowej

Wracając do agendy klimatycznej w Unii Europejskiej, należy zauważyć, że dyskutuje się tam o wprowadzeniu transgranicznego podatku węglowego. Jej istota polega na pobieraniu opłat za importowaną ilość gazów cieplarnianych, która jest zawarta w towarach produkowanych w innych krajach i importowanych do UE. Dla Rosji będzie to oznaczało dodatkowy podatek od towarów eksportowanych do Europy, wytwarzanych przez energochłonną gospodarkę krajową. Ponadto rosyjski gaz ziemny, ropa i produkty ropopochodne z definicji mają duży ślad węglowy. Według ekspertyzy firmy audytorskiej KPMG, w najgorszym przypadku taki podatek węglowy zostanie wprowadzony w UE w 2022 roku i łącznie będzie kosztował dostawców z Federacji Rosyjskiej około 50,6 mld euro do 2030 roku. Europa stanowi obecnie około 46% rosyjskiego eksportu. Na tle tych wszystkich trendów nowatorskie inicjatywy Gazpromu wyglądają bardzo na czasie. Niedługo po nich Oliver Hermes, szef Komitetu Wschodniego Gospodarki Niemiec, zapowiedział, że gazociąg „Nord Stream – 2”, w odróżnieniu od innych gazociągów, może również przesyłać wodór. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu przy jego konstrukcji specjalnych materiałów.

Gazprom, już zapowiedział inicjatywę uruchomienia w Niemczech dużej wytwórni wodoru z metanu. Mogłaby ona zostać ulokowana w pobliżu wyjścia na ląd obu linii gazociągu „Nord Stream”. Firma szacuje, że ślad węglowy wytwarzanego w ten sposób wodoru będzie trzykrotnie niższy od kryteriów unijnych.

Jest bardzo prawdopodobne, że rosyjscy i europejscy zwolennicy ukończenia i uruchomienia gazociągu „Nord Stream 2” zyskają w ten sposób nowy i poważny argument na swoją korzyść. Biorąc pod uwagę względy środowiskowe, proponowane rozwiązanie, jeśli nie jest idealne, to ma za sobą bardzo solidne argumenty. A jeśli dodatkowo Europa będzie gotowa zapłacić za wykorzystanie lub utylizację zbędnych ilości dwutlenku węgla, to Gazprom może uzyskać nową, znaczącą pozycję w swoich dochodach. Oczywiście z perspektywy dnia dzisiejszego, projekt ten wygląda dosyć futurystycznie, ale z technicznego punktu widzenia jest on całkowicie realny.

 __________

Opracował: dr Krzysztof Surdyk