GREEN HYDROGEN HUB

Wodór to najlżejszy chemiczny pierwiastek gazowy. Jest powszechnym pierwiastkiem na Ziemi, nie występuje w pojedynczej postaci, głównie z uwagi że jest on dalece reaktywny i od razu tworzy związki. Może wystąpić w formie wody, gazu ziemnego lub metanolu. Z racji jego wagi, ulatnia się w bardzo szybkim czasie, po prostu rozprasza się. Jest substancją bezwonną, nieemisyjną i przede wszystkim nietoksyczną, dzięki czemu nie powoduje zanieczyszczania środowiska. Wodór z powodzeniem można wykorzystać w różnych sektorach działalności, ponieważ jest paliwem wysokoenergetycznym (33 kWh/kg), można wręcz stwierdzić, że jest dużym konkurentem dla technologii akumulatorowych. W bezpośrednim zestawieniu wodoru z akumulatorami, gdzie ich gęstość energii waha się w granicach 250-260 Wh/kg, to wodór jako lider ma około 125 razy większą gęstość energetyczną na 1 kg. Wprowadzenie wodoru jako technologii pozwoli na płynne przejście na gospodarkę niskoemisyjną. Państwa na wszystkich kontynentach podejmują ciągłe wysiłki w celu znalezienia nowych alternatyw dla rozwoju technologii neutralnych dla klimatu. Unia Europejska za cel postawiła sobie uzyskanie całkowitej neutralności klimatycznej do 2050 roku; wychwycenie i magazynowanie takiej samej ilości emisji gazów cieplarnianych, jaka zostanie uwolniona do atmosfery. Jest to jak najbardziej realny cel, biorąc pod uwagę fakt, jak szybko w dzisiejszym czasach następuje rozwój technologii, które jeśli są skuteczne i przynoszą odpowiednie rezultaty wprowadzane są w życie w trybie natychmiastowym.

Zastosowanie wodoru znajdziemy w transporcie, przemyśle oraz energetyce. Wodór jest nośnikiem inaczej magazynem energii, potrafi magazynować dużą jej ilość (33 kWh/kg), można go również łatwo magazynować w dużych pojemnościach. W miejscu, gdzie zawodzą technologie akumulatorowe, tj. w celu pokrycia długoterminowych niedoborów energii elektrycznej w systemie przesyłowym, wodór sprawdza się, jako idealna alternatywa. Wodór zmagazynowany w ten sposób, czy to w zbiornikach magazynowych, czy w systemie gazowym, można następnie przekształcić z powrotem w energię elektryczną w połączeniu z tlenem przy użyciu technologii ogniw paliwowych.

Wodór staje się bardzo optymistycznym rozwiązaniem problemów nowej polityki klimatycznej „New Green Deal” i pojawiających się coraz większych aspiracji używania tylko zielonej energii i eliminacji paliw kopalnych (całkowicie). Wodór rozwiązuje (koncepcyjnie) właściwie wszystkie problemy:

wodór jest potencjalnie doskonałym magazynem energii (Power to Gas) dla niestabilnych źródeł OZE. Nadwyżki energii odnawialnej mogą służyć dla produkcji wodoru – zwykle w procesie elektrolizy, a następnie wodór może być składowany, transportowany aby w końcu być użyty energetycznie (produkcja energii w szczycie lub przy brakach pogodowych wpływających na mniejszą produkcję z wiatraków).
wodór jest „eleganckim” producentem energii w gospodarce zamkniętej – produkcja w ogniwach paliwowych czy też w turbinach wodorowych (odpowiedników obecnych turbin gazowych) nie ma właściwie żadnych produktów ubocznych (produkujemy wodę) – wobec czego staje się idealnym (koncepcyjnie) pomysłem na energetykę, a zwłaszcza na ciepłownictwo.
wodór można stosować zarówno w energetyce, w przemyśle jak i w transporcie. Wykorzystanie wodoru prowadzi także (koncepcyjnie lub w pilotowych rozwiązaniach) do czystych zastosowań przemysłowych (m.in. przemysł stalowy i eliminacja koksu) oraz do czystego transportu (samochody, kolej, statki). Energetyka łączy się z przemysłem i na jednym slajdzie wodór jest kołem zamachowym całej gospodarki.

Niskoemisyjny wodór będzie przydatny w świecie o niskiej emisji dwutlenku węgla i jako nośnik energii oraz, gdy zastosowania końcowe są zbyt trudne lub drogie do elektryfikacji. W związku z powyższym wodór odgrywa kluczową rolę w modelowanych scenariuszach bezemisyjnej przyszłości.

Kraje planują ścieżki do zerowych emisji gazów cieplarnianych netto, które opierają się na czystym wodorze, co prowadzi do rosnącego zainteresowania inwestycjami na całym świecie. Potencjalni producenci widzą w eksporcie czystego wodoru szansę gospodarczą. Potencjalni konsumenci dostrzegają korzyści płynące z dekarbonizacji i bezpieczeństwa energetycznego. Jednak globalnie zainteresowanie dopiero zaczyna przeradzać się w inwestycje.

Regionalne klastry innowacyjne, które zazwyczaj obejmują uniwersytety, laboratoria, parki badawcze, inkubatory i centra produkcyjne od dawna wspierają wzrost gospodarczy, tworzenie miejsc pracy i konkurencyjność. Skoncentrowanie działalności innowacyjnej pod względem geograficznym, nawet we wspólnym ośrodku lub parku badawczym, może ułatwić współpracę i wymianę informacji między naukowcami, inżynierami i firmami. Dzięki odpowiednim zachętom możliwe jest koordynowanie ich wysiłków badawczych, tak aby dzielili się drogim sprzętem i zapewniali uzupełniające zasoby.

Hub wodorowy jest głównym użytkownikiem zielonego wodoru, który będzie wykorzystywał odnawialną energię elektryczną z sieci, w celu wytworzenia odpowiednich dostaw zielonego wodoru za pośrednictwem elektrolizera i przechowywać ten wodór w zbiornikach wysokociśnieniowych. Magazyn może mieć kilka funkcji:

elektrolizer może być dobierany na podstawie średniego zapotrzebowania, a nie szczytowego,
przechowywanie potencjalnie oddziela produkcję i użytkowanie, aby umożliwić elektrolizerowi korzystanie z najtańszej odnawialnej energii elektrycznej dla tych pierwszych, gdy jest ona dostępna, · zmagazynowany wodór może być wykorzystany jako zapasowy w przypadku przerwy w dostawie prądu.

Elektrolizer, przechowywanie i podstawowe zastosowanie będą musiały zostać zoptymalizowane pod kątem najlepszej ekonomii.

Oprócz zaspokojenia podstawowego zastosowania głównego użytkownika, koncentrator wodorowy może dostarczać wodór do zastosowań pobliskich mniejszych użytkowników i czerpać z tego zyski.

Hub wodorowy to ogół infrastruktury potrzebnej do produkcji wodoru. W jego skład wchodzą: