Batalia miliarderów trafiła na czołówki gazet. Najbogatszy człowiek świata, Elon Musk, idzie łeb w łeb z najbogatszym Australijczykiem, miliarderem Andrew „Twiggy” Forrestem.
Musk, założyciel motoryzacyjnego giganta Tesla, produkującego samochody z silnikiem elektrycznym, kpi z pojazdów napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi, określając je mianem „zawracania gitary”. Forrest, za pośrednictwem swojej firmy Fortescue Future Industries, postawił właśnie bardzo duży zakład na ekologiczny wodór. Nie trzeba było długo czekać, by Forrest odparował, że Musk jest „zwykłym biznesmenem”, a nie „prawdziwym obrońcą klimatu”.
Ta przepychanka może wydawać się, jakby była rodem z tabloidów. Ale jej sednem jest poważna debata na temat przyszłości przemysłowej świata. Samochody na baterie elektryczne już udowodniły swoją wartość, podczas gdy pojazdy na wodorowe ogniwa paliwowe dopiero powstają. Ale ekologiczny wodór nie jest tylko krótkotrwałą nowinką – może zastąpić paliwa kopalne w wielu wysokoemisyjnych procesach przemysłowych, takich jak produkcja stali, czy cementu.
W miarę jak będziemy dążyć do ekologicznej przyszłości, pytanie brzmi, czy świat zasilą baterie czy ogniwa paliwowe? Krótka odpowiedź brzmi: będziemy potrzebować obu.
Batalia o przyszłość?
Musk i jego firma Tesla stawiają na baterie i zasilane nimi pojazdy elektryczne. Musk robi to na kolosalną skalę – jego olbrzymie fabryki produkują miliony baterii litowo-jonowych, które napędzają pojazdy elektryczno-akumulatorowe. Inne korporacje, takie jak LG i Samsung, podążają tym samym tropem, budując własne giga fabryki.
Dla odmiany, Forrest mocno stawia na ekologiczny wodór. Aby urzeczywistnić ten plan, zakłada budowę ogromnych baterii solarnych na całej zalanej słońcem północy i zachodzie Australii, zasilających proces elektrolizy, który rozszczepia wodę na jej składniki, wodór i tlen. W samochodzie z ogniwem paliwowym zielony wodór ponownie łączy się z tlenem i wytwarza energię elektryczną.
Podczas gdy Tesle i wiele innych samochodów na baterie elektryczne można już zobaczyć na drogach całego świata, samochody na ogniwa paliwowe nie cieszyły się jak dotąd zbytnią popularnością. Japońska Toyota i południowokoreański Hyundai wspierają je, ale w innych krajach należą one do rzadkości. Forrest uważa, że może się to zmienić, gdy ekologiczny wodór pojawi się w dużych ilościach, a koszty spadną.
Musk ma swoje racje. Pyta, jaki jest sens produkowania czystej energii w celu wytworzenia wodoru, aby wyprodukować energię elektryczną do napędzania samochodu? Dlaczego po prostu nie przechowywać zielonej energii elektrycznej w baterii i nie używać jej bezpośrednio?
Chociaż ta prawda może ograniczyć rozpowszechnienie pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi w perspektywie średnioterminowej, Forrest postrzega zielony wodór jako cudowne rozwiązanie w dłuższym czasie. Przemawiając w zeszłym roku, Forrest powiedział, że zielony wodór może stać się największą gałęzią przemysłu na świecie, osiągając przychody rzędu 18,5 biliona dolarów australijskich (11,5 biliona dolarów amerykańskich) do roku 2050.
Jak? Zielony wodór ma uniwersalne zastosowanie. W przeciwieństwie do baterii może zastąpić ropę, węgiel i gaz praktycznie we wszystkich ich zastosowaniach – w tym jako paliwo w pojazdach elektrycznych z ogniwami paliwowymi. Zielony wodór może produkować ekologiczną stal, ekologiczny cement, ekologiczne szkło, ekologiczne tworzywa sztuczne, a nawet ekologiczny nawóz (poprzez zielony amoniak).
To jest prawdziwy powód, dla którego ekologiczny wodór ma znaczenie. Umożliwi on całkowite zastąpienie paliw kopalnych, czego dowodzę w mojej nowej książce.
Jak daleko jest do całkowitej substytucji?
Forrest i jego firma zajmująca się zielonym wodorem skupiają się na tym aby stał się on uniwersalnym zamiennikiem, a nie tylko paliwem dla pojazdów.
To zmienia sposób, w jaki powinniśmy postrzegać debatę na temat wodoru i baterii. Podczas gdy technologia bateryjno-elektryczna zdobyła przewagę w samochodach osobowych, baterie są znacznie mniej efektywne w zasilaniu ciężkiego transportu, na przykład ciężarówek. Dzieje się tak dlatego, że aby uzyskać wystarczający zasięg i moc, potrzebne są niezwykle ciężkie baterie. Natomiast możliwość przechowywania dużych ilości wodoru oznacza, że ogniwa paliwowe mogą zostać wykorzystane do zasilania ciężarówek, pociągów, łodzi i statków.
Zobacz: Unia stworzy specjalny bank, aby wesprzeć technologie wodorowe. „To absolutny przełom”
Wielkie gospodarki przemysłowe położone na północ od Australii, takie jak Korea Południowa, Japonia i Chiny, coraz częściej postrzegają ekologiczny wodór jako sposób na dekarbonizację. Technika ta powinna również przynieść duże oszczędności wody, ponieważ jej zużycie w procesie elektrolizy stanowi ułamek tego, co jest potrzebne do opłacalnego wykorzystania paliw kopalnych poprzez wydobycie, chłodzenie elektrowni i szczelinowanie w poszukiwaniu gazu lub ropy.
Choć państwa te same będą w stanie wyprodukować część własnego ekologicznego wodoru przy użyciu wody, energii słonecznej i wiatrowej, prawdopodobnie będą również szukać zagranicznych dostawców, takich jak Australia, biorąc pod uwagę jej ogromne zasoby energii słonecznej i wiatrowej.
Istnieją jednak wyzwania dotyczące kosztów i skali, które należy pokonać, zwłaszcza koszt elektrolizerów. Ostatnie badania sugerują, że to wąskie gardło jest znaczące, ale może zostać pokonane przy wsparciu rządu i przemysłu.
W ciągu najbliższych lat koszty powinny gwałtownie spaść. Do końca tego roku świat będzie miał pierwszy gigawat mocy pozyskany w procesie elektrolizy. Do 2030 roku, według nowego raportu Międzynarodowej Agencji Energii, może to być od 134 do 200 gigawatów, jeśli wszystkie zakładane projekty będą realizowane zgodnie z planem. W 2021 roku w Australii planowano budowę 38 gigawatów mocy. Część z nich oczywiście nie zostanie zrealizowana. Ale wiele z nich tak.
Ekologiczny wodór nie jest bezpośrednim konkurentem dla elektrycznych samochodów osobowych. Jest wobec nich komplementarny – i otworzy wiele nowych, pilnie potrzebnych ścieżek do osiągnięcia zerowego poziomu emisji netto w sektorach w których trudno o dekarbonizację. Musk nie ma więc racji w kwestii wodoru. Ale ma rację co do baterii – ich też będziemy potrzebować.
Ze swojej strony Australia może wiele zyskać na przyspieszeniu rozwoju przemysłu opartego na wodorze. Jest absolutnie możliwe, że dorobimy się ogromnego eksportu w tej dziedzinie, który zajmie miejsce węgla, ropy i gazu. Skorzystamy też z naszych bogatych złóż minerałów potrzebnych w bateriach.
Tłumaczył: Tomasz Krzyżanowski
Ten tekst został opublikowany w The Conversation i zamieszczony tutaj na podstawie otwartej licencji (Creative Commons license). Przeczytaj oryginalny artykuł.
Polecamy także:
- Najbogatsi ludzie świata. Ubywa rosyjskich oligarchów, Elon Musk po raz pierwszy numerem jeden
- NCBR wesprze finansowo Program Wodorowy PGNiG i Politechniki Śląskiej
- Alstom i Orlen nawiązały współpracę. Bezemisyjne pociągi na wodór mogą już za 2 lata jeździć po Polsce
- PKP Energetyka uruchomi system magazynowania energii w oparciu o zielony wodór
- Zielony wodór zamiast gazu w Jamale? Tak, jeśli Polska dobrze wykorzysta swe szanse