Paliwa syntetyczne i wodór – czy te rozwiązania mają potencjał?

Mariusz Siwko
17.12.2024

Paliwa syntetyczne i wodór są wskazywane jako alternatywa dla paliw tradycyjnych. Ich użycie nie wiąże się z emisją gazów cieplarnianych do atmosfery, co pozwala na realizację polityki przeciwdziałania postępującym zmianom klimatycznym.

Wyzwania związane z redukcją emisji CO2 w sektorze transportu i przemysłu

Zgodnie z przyjętym przez Parlament Europejski prawem o klimacie, emisja gazów cieplarnianych netto ma do 2040 roku zostać w krajach Unii Europejskiej obniżona o 90% w porównaniu do poziomu emisji z 1990 roku, a do 2050 roku ma zostać osiągnięta neutralność klimatyczna. Oznacza to konieczność redukcji emisji do co najmniej 55% do 2030 roku. Założenia europejskiego prawa o klimacie, stanowiącego element Europejskiego Zielonego Ładu, stanowią wyzwanie dla gospodarki państw członkowskich. Szczególnie dotknięte dyrektywą są takie sektory, jak przemysł i, przede wszystkim, transport, który jako jedyny sektor odnotował wzrost emisji gazów cieplarnianych  w stosunku do 1990 roku (o ponad 25%) i odpowiada za 20% wszystkich emisji w EU.

Rola paliw alternatywnych w transformacji energetycznej

W obliczu wyzwań związanych z transformacją energetyczną, polegającą na redukcji emisji CO2 poprzez ograniczenie zużycia paliw konwencjonalnych i zwiększenie zrównoważonego wykorzystania zasobów energetycznych, coraz większą rolę odgrywają alternatywne paliwa, określane mianem paliw drugiej generacji. W procesie ich produkcji, wykorzystującym odnawialne źródła energii, kluczowym elementem jest zamknięcie cyklu węglowego, czyli zrównoważenie użytego w produkcji dwutlenku węgla przez CO2 wcześniej pochłonięte z atmosfery przez warstwę roślinną planety.

Paliwa drugiej generacji są neutralne dla klimatu i przyczyniają się do redukcji gazów cieplarnianych emitowanych przez takie sektory gospodarki, jak transport, przemysł czy też rolnictwo. Do grupy paliw alternatywnych zaliczają się zarówno specjalne paliwa syntetyczne, jak i wodór.

Paliwa syntetyczne

Paliwa syntetyczne, zwane również e-paliwami, to ekologiczne substancje syntetyczne, cechujące się neutralnością klimatyczną pod względem emisji gazów cieplarnianych. Mogą być wytwarzane z różnorodnych surowców, między innymi węgla, biomasy i gazu ziemnego. Wśród obecnie produkowanych paliw syntetycznych należy wymienić:

  • syntetyczny olej napędowy,
  • e-benzynę,
  • GTL (Gas-to-Liquids),
  • CTL (Coal-to-Liquids),
  • BTL (Biomass-to-Liquids).

Zastosowanie paliw syntetycznych

Paliwa syntetyczne znajdują zastosowanie w wielu sektorach gospodarki. Mogą być z powodzeniem wykorzystywane w transporcie drogowym i powietrznym, jak również w przemyśle ciężkim.

Zalety paliw syntetycznych

Paliwa syntetyczne są neutralne klimatycznie i mogą być wykorzystywane w maszynach oraz pojazdach z tradycyjnym napędem. Oznacza to, że zasilane nimi urządzenia mogłyby konkurować nie tylko z tymi, których silniki polegają na spalaniu benzyny i oleju napędowego, lecz także opierającymi się na pracy silników elektrycznych.

Wyzwania związane z wykorzystaniem paliw syntetycznych

Jednym z głównych wyzwań związanych z wykorzystaniem paliw syntetycznych jest stosunkowo wysoki koszt ich wytworzenia, znacznie przekraczający koszt pozyskiwania tradycyjnych paliw używanych w napędzie samochodowym – benzyny i oleju napędowego.

Wodór

Wodór to jeden z najprostszych pierwiastków chemicznych. Jest on szeroko rozpowszechniony w środowisku, wchodzi bowiem w skład wielu związków chemicznych, w tym wody. Wodór może być pozyskiwany na wiele sposobów, by jednak dało się go wykorzystać jako napęd do samochodów, musi zostać odpowiednio przetworzony. W tym celu wykorzystywany jest obecnie najczęściej proces elektrolizy wody.

Zastosowanie wodoru

Wodór wykorzystywany jest w przemyśle do zasilania i ogrzewania maszyn. Znajduje zastosowanie przede wszystkim w branżach chemicznej, metalurgicznej, rafineryjnej i spożywczej. Z paliw wodorowych korzysta obecnie także branża transportowa.

Zalety wodoru

Dzięki wykorzystaniu wodoru możliwa jest redukcja gazów cieplarnianych i w efekcie ograniczenie śladu węglowego w transporcie i przemyśle. Wśród zalet paliw wodorowych należy wymienić także szybkie tankowanie oraz wysoką kaloryczność energetyczną, przekładającą się na duży zasięg zasilanych nim pojazdów.

Wyzwania związane z wykorzystaniem wodoru

Wśród wyzwań związanych z wykorzystaniem wodoru jako źródła energii należy wymienić wysokie koszty produkcji, brak infrastruktury tankowania oraz zagrożenia dla bezpieczeństwa wynikające z ryzyka rozszczelnienia zbiorników, w których jest przechowywany. Największym problemem paliw wodorowych jest jednak konieczność zużycia dużej ilości energii do ich produkcji.

Potencjał paliw syntetycznych i wodoru

Zarówno paliwa syntetyczne, jak i wodór, to rozwiązania, które wciąż znajdują się na wczesnym etapie rozwoju. Prace nad nimi prowadzone są w różnych częściach świata, w tym w Polsce, gdzie do 2030 roku mają powstać inwestycje umożliwiające produkcję 70 tysięcy ton e-paliw rocznie. Głównym przeznaczeniem paliw syntetycznych i wodoru jest dekarbonizacja lotnictwa i żeglugi morskiej. Ich użycie w europejskim ruchu drogowym jest marginalne i nie zanosi się, by w najbliższych latach uległo to zmianie.

Informacja prasowa

Zgłoś swój pomysł na artykuł

Więcej w tym dziale Zobacz wszystkie