English
We wrześniu br. w Warszawie otwarta została pierwsza w kraju ogólnodostępna stacja, na której można zatankować wodór. To początek sieci, która docelowo ma umożliwić Polakom ekologiczne podróże. Inicjatywę wspiera finansowo NFOŚiGW. Stacje wodorowe powstają aktywnie w całej Europie, a w Niemczech jest ich już prawie 100.
Co to są stacje wodorowe?
Wyglądem przypominają klasyczne stacje tankowania paliwa – są tutaj podjazdy i samoobsługowe dystrybutory z opcją elektronicznej płatności. Stacje wodorowe, zamiast benzyny czy LPG, oferują jednak wodór (H2) pod odpowiednim ciśnieniem: 700 barów dla samochodów osobowych oraz 350 barów dla cięższych pojazdów, czyli autobusów czy ciężarówek. Samo tankowanie trwa od 3-4 minut w przypadku aut osobowych i do 15 w przypadku autobusów, a więc mniej niż ładowanie pojazdu elektrycznego.
W pojeździe, zatankowany wodór przesyłany jest do ogniw paliwowych, gdzie zachodzi proces przeciwny do elektrolizy. Jony wodoru pod wysokim ciśnieniem łączą się z tlenem z powietrza, a związany z tym przepływ elektronów generuje energię elektryczną, która pozwala silnikowi pracować. W autach wodorowych, w przeciwieństwie do elektrycznych, energia elektryczna nie jest więc dostarczana z zewnątrz, ale generowana samodzielnie przez pojazd.
Zalety jazdy na wodór
Stacje wodorowe to krok w kierunku realizacji optymistycznego scenariusza, w którym ruch drogowy nie stanowi żadnego balastu dla środowiska naturalnego. Pojazdy zasilane wodorem emitują bowiem jedynie wodę destylowaną w formie pary oraz nieco ciepła. Nie dochodzi do uwalniania dwutlenku węgla ani żadnych innych szkodliwych gazów. Wodór jako paliwo przyszłości to kilka niezaprzeczalnych korzyści, począwszy od faktu, że jest to najbardziej powszechny pierwiastek we wszechświecie. W przeciwieństwie do energii słonecznej czy biopaliw jego produkcja nie wiąże się z zajmowaniem dużych przestrzeni.
Technologia ogniw paliwowych działających na wodór zapewnia również energię o wyjątkowo dużej gęstości i efektywności – pod tym względem przewyższa inne paliwa, takie jak benzyna czy olej napędowy. Jedno tankowanie wystarcza samochodowi osobowemu na pokonanie nawet 650 km, tyle zdołają osiągnąć tylko najlepsze auta elektryczne. Silnik benzynowy wykorzystuje jedynie 20-25 proc. dostarczonej mu energii, resztę zamieniając na ciepło, w napędzanym wodorem silniku elektrycznym wykorzystywanych jest aż 80 proc. energii. Połowa z tego jest co prawda wykorzystywana na transformację energii w prąd elektryczny, ale pozostawia to wciąż efektywność na imponującym poziomie 40 proc.
Przeszkody stojące przed rozwojem rynku paliwa wodorowego
Powstające na całym kontynencie stacje wodorowe wydają się być zwiastunem nowej ery ekologicznych samochodów. Sceptycy nawołują jednak do bardzo ostrożnego optymizmu. Przed wodorową rewolucją stoi bowiem sporo wyzwań, aby przyszłość bez emisji była pewniejsza. Przede wszystkim absolutna większość (nawet 96 proc.) produkowanego współcześnie wodoru charakteryzowana jest jako „szara”.
Oznacza to, że powstaje w oparciu o paliwa kopalne. Więc chociaż auta wodorowe nie emitują dwutlenku węgla, generowany jest on na etapie produkcji wodoru, procesu bardzo energochłonnego. Taki „szary” wodór jest ponad dwukrotnie tańszy niż „zielony”, ale na 1 kg pozyskanego gazu do atmosfery trafia aż 10 kg dwutlenku węgla. Największym współczesnym wyzwaniem jest więc opracowanie metod produkcji ekonomicznie opłacalnego wodoru z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii. Jeśli uda się do 2030 r. osiągnąć zamierzony pułap 70 proc. globalnej elektryczności pochodzącej z OZE, perspektywy dla napędu wodorowego na pewno się poprawią.
Drugi poważny problem to przewożenie i składowanie wodoru. Gaz sam w sobie nie jest wydajny energetycznie – dopiero stłoczony pod bardzo wysokim ciśnieniem (350-700 barów) pozwala efektywnie naładować auto. Do przejechania 600 km potrzeba ok. 8,33 kg stężonego wodoru. Gdyby był on niesprężony, „pełny bak” starczyłby na przejechanie zaledwie 5 km. Z tego powodu utrudniony jest również transport gazu – stacje wodorowe trzeba przecież regularnie zasilać.
Potencjalne rozwiązania obejmują kosztowną i czasochłonną budowę specjalnych gazociągów lub przewożenie gazu w skroplonej postaci w temperaturze -253°C. Niestety, sama zmiana stanu skupienia jest procesem pochłaniającym duże ilości energii. Nie bez znaczenia są też oczywiście realia cenowe. Auta wodorowe są obecnie drogie i trudno dostępne, a i tankowanie wodoru jest sporym wydatkiem. Bardziej opłacalne dla kierowców jest ładowanie samochodów prądem. A warto pamiętać, że w obliczu realizowanej transformacji energetycznej i auta elektryczne mogą wkrótce korzystać z energii powstałej w oparciu o odnawialne surowce.
Stacje wodorowe w Polsce – gdzie się znajdują?
Pierwsza stacja wodorowa w Polsce powstała z inicjatywy Grupy Polsat Plus i ma charakter prywatny – służy do zasilania floty aut Hyundai Nexo sprowadzanych z Niemiec. W kraju jak dotąd do nabycia jest wyłącznie jeden model wodorowy – Toyota Mirai. Nic dziwnego, że według danych portalu Elektromobilni.pl pod koniec sierpnia 2023 r. w całej Polsce były 203 pojazdy napędzane na wodór, z czego 10 stanowiły autobusy.
Pierwsza komercyjna stacja H2 otwarta została w Warszawie przy ul. Tango. Należy ona do operatora NESO, będącego własnością Grupy Polsat Plus oraz ZE PAK. Nazwa marki skrywa w sobie ekologiczne przesłanie: „Nie Emituję Spalin, Oczyszczam”. Według stanu z listopada 2023 r. na terenie kraju aktywne są jeszcze stacje wodorowe NESO: w Rybniku i Solcu Kujawskim (niekomercyjna), jedna stacja ZE PAK w Koninie oraz dwie stacje H2 należące do koncernu Orlen – w Krakowie i Poznaniu. Aktualna cena wodoru kształtuje się na poziomie 69 zł za 1 kg.
Plany rozwojowe
Unia Europejska w 2021 r. przyjęła rozporządzenie w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych (AFIR), które jest częścią pakietu Fit For 55 – inicjatywy mającej doprowadzić do redukcji emisji gazów cieplarnianych o 55 proc. do roku 2023. AFIR zobowiązuje państwa członkowskie UE do takiej rozbudowy infrastruktury, aby stacje wodorowe rozmieszczone były co 200 km we wszystkich węzłach komunikacji miejskiej oraz wzdłuż transeuropejskiej sieci transportowej (TEN-T). Latem br. w całej Europie działało 178 stacji, z których absolutna większość zlokalizowana była w Niemczech (96), a dalej we Francji (21) i Holandii (14). Sieć jest przy tym nieustannie rozbudowywana. Jak wygląda w tym zakresie sytuacja w Polsce? W celu spełnienie wymogów rozporządzenia AFIR zaplanowano 37 stacji.
Rząd w 2021 r. przyjął Polską Strategię Wodorową do 2030 z perspektywą do 2040 r. Jednym z jej sześciu celów jest wykorzystanie wodoru jako paliwa w transporcie. W ramach działań przewidziano, że w 2025 r. w kraju będą już co najmniej 32 stacje wodorowe i 100-250 autobusów napędzanych H2. Jednocześnie PSW zakłada, że do 2025 r. moc instalacji do produkcji niskoemisyjnego wodoru osiągnie 5 MW, a do 2023 r. nawet 2 GW.
Do czerwca 2024 r. planowane jest uruchomienie kolejnych stacji wodorowych w Gdańsku, Gdyni, Katowicach, Świerklańcu, Wrocławiu, Tychach, Wałbrzychu, Lublinie, Rzeszowie, Nowej Sarzynie i Gaju Oławskim. Ich koszt szacowany jest na 54,7 mln zł, z czego aż 20 mln zł pokryje NFOŚiGW. Dodatkowo koncern Orlen (w perspektywie 7 lat) chce zbudować aż 57 stacji H2 na terenie całego kraju, a ponadto 28 stacji w Czechach i 26 w Słowacji. Jest więc całkiem możliwe, że już wkrótce ekologicznym autem na wodór będzie można śmiało pojechać na narty do naszych południowych sąsiadów.
