Kolory wodoru

Kolory wodoru

Wodór jest najpowszechniejszym pierwiastkiem we wszechświecie i stanowi około 75% masy materii. Na Ziemi rzadko występuje jednak w postaci niezwiązanej, cząsteczkowej, a zazwyczaj możemy spotkać go w związkach chemicznych takich jak woda, związki organiczne, wodorowęglany, wodorotlenki, wodorki metalu i wielu innych postaciach. Różnorodne i powszechne występowanie wodoru sprawia, że powstało kilka metod pozyskiwania tego surowca. Przyświecając idei osiągnięcia neutralności klimatycznej, przypisano różne kolory procesom produkcji wodoru na podstawie ilości emitowanych gazów cieplarnianych. Warto zaznaczyć, że sam wodór zawsze pozostaje bezbarwnym i bezwonny, jednak przypisywane są właściwe kolory dla różnych metod jego pozyskiwania pozwalają na odpowiednie opodatkowanie lub dotowanie produkcji. Najbardziej pożądanym jest zielony wodór, który powstaje w wyniku elektrolizy wody z wykorzystaniem energii odnawialnej. Obecnie jednak 96% produkcji wodoru na świecie przypisuje się kolorom odcieniach szarości i czerni, który jest pozyskiwany głównie z gazu ziemnego i węgla, co wiąże się z dużymi emisjami gazów cieplarnianych. Jednocześnie strategie wielu krajów koncentrują się na rozwijaniu gospodarki wodorowej, promując jednocześnie produkcję o niskim lub zerowym wpływie na środowisko. Spodziewa się, że w ciągu najbliższej dekady udział wodoru zielonego znacząco wzrośnie.

Emisyjność kolorów wodoru:

Wodór szary – produkowany w wyniku procesu reformingu gazu ziemnego lub innych węglowodorów powstających w procesie rafinacji ropy naftowej. Proces ten jest najtańszy, ale jednocześnie wysoce zanieczyszczony. Przede wszystkim generuje od 9 do 12 kg CO2 na każdy kilogram wodoru.

Wodór czarny / wodór brązowy – wytwarzany w procesie gazyfikacji węgla kamiennego (czarny) lub brunatnego (brązowy). Na każdy kilogram wodoru przypada do 20 kg CO2

Wodór niebieski – wykorzystuje jako surowiec paliwa kopalne (gaz ziemny, ropę, węgiel), natomiast w procesie pozyskiwania wodoru, dwutlenek węgla jest wychwytywany i magazynowany. Metoda ta nazywa się CCS (Carbon Capture and Storage). Ponieważ CO2 nie jest wypuszczany do atmosfery, przyjmuje się emisje procesu netto jako 0 kg CO2/kg H2

Wodór zielony – wodór uzyskiwany podczas elektrolizy wody, wykorzystujący energię ze źródeł odnawialnych. Podczas produkcji nie są emitowane żadne zanieczyszczenia.

Wodór fioletowy – wodór pozyskiwany w procesie elektrolizy wody, lecz zasilany energią elektryczną z sieci. Emisyjność zależna jest od rodzaju źródła pierwotnej energii i przypadku węgla jest to aż 40 kg CO2 na kilogram wodoru.

Wodór Turkusowy – wodór uzyskany z biomasy (odpadów komunalnych, pozostałości z upraw czy hodowli zwierząt). Ponieważ w trakcie uprawy biomasy wychwytywany jest dwutlenek węgla z atmosfery, to emisja netto CO2 przy produkcji wodoru w tej metodzie jest bliska zeru.

Wodór biały – Pochodzący z naturalnych źródeł geologicznych.

Czas szarego wodoru

Pomimo, że wodór szary nie rozwiązuje żadnych kwestii środowiskowych, które przyświecają transformacji energetycznej, jego obecność jest korzystna dla wdrażania gospodarki wodorowej. Z jednej strony jest on niezbędny jako surowiec w wielu procesach przemysłowych – szczególnie w przemyśle nawozowym oraz petrochemii – co daje nam duże doświadczenie stosowaniu technologii wodorowej. Jednocześnie sukcesywne zamienianie szarego wodoru zielonym pozwala redukować emisyjność całych sektorów, a którego zazielenienie wymaga relatywnie małych zmian technologicznych. Dodatkowo mamy gotowy rynek zbytu zielonego wodoru w tworzącym się nowym ekosystemie.
Istotniejszym faktem jest jednak dostępność wodoru, przez co możemy sukcesywnie rozwijać poszczególne rozwiązania w takich obszarach jak transport, magazyny energii czy ciepłownictwo – bez konieczności czekania na zielony wodór. Rozwój alternatywnych nośników energii jest niezbędny do stawianych celów klimatycznych w dyrektywach. W tym miejscu należy zaznaczyć, że dyrektywa RED III, wprowadza nowe obostrzenia, w szczególnie jeśli chodzi o dalsze korzystanie z biomasy. 

Przyszłość zielonego wodoru

Szary wodór jest doskonałą piaskownicą technologiczną, która pozwala nam relatywnie szybko wdrażać nowe rozwiązania i na bieżąco sprawdzać i poprawiać ich funkcjonalność. Jednak obiektywnie patrząc, szary wodór to połączenie wszystkich wyzwań technologicznych związanych z wodorem oraz wysokiej emisyjności związanej z paliwami kopalnymi. Dodać do tego należy straty związane z konwersją jednego nośnika na inny. Taki obraz jasno pokazuje, że szybki zmierzch szarego wodoru jest nieunikniony, a realna gospodarka musi być oparta na zielonym wodorze.

Wszystkie wpisy i tworzone treści w projektach Poznaj Wodór oparte są właśnie na koncepcji bazującej na zielonym wodorze.