Elektrownia wodorowa to przyszłość energetyki. Czy zastąpi atom?

Elektrownie wodorowe produkują energię poprzez reakcję chemiczną wodoru z tlenem. Proces ten nazywany jest elektrolizą i polega na podgrzaniu wodoru do odpowiedniej temperatury, aby umożliwić jego rozpuszczenie i przepływ przez elektrody. Elektrony przenoszone są przez elektrody, co pozwala na produkcję prądu elektrycznego. Sprawa wydaje się prosta i stosunkowo bezpieczna, jednak czy elektrownia wodorowa zastąpi pozostałe źródła energii?

Elektrownia wodorowa przyszłością energetyki

W porównaniu do innych, konwencjonalnych źródeł energii, elektrownia wodorowa posiada wiele zalet. Sprawność tego rodzaju elektrowni sięga nawet 60%, co oznacza, że większość energii wytwarzanej w procesie elektrolizy jest przekształcana w prąd elektryczny. To bardzo wysoki wskaźnik w porównaniu do innych źródeł energii. Przykładowo, dzisiejsza sprawność netto obecnej energetyki węglowej to 33–34%. Również sprawność elektrowni atomowej waha się w granicach 30–40%, czyli jest nieznacznie niższa niż sprawność elektrowni konwencjonalnej.

Kolejną zaletą elektrowni wodorowych jest ich niski poziom emisji dwutlenku węgla i innych szkodliwych substancji do atmosfery, co jest szczególnie ważne w dobie zagrożeń wynikających ze zmian klimatycznych. Wodór jest najczystszym znanym paliwem, a to sprawia, że elektrownie wodorowe są jednym z najczystszych źródeł energii. Elektrownie wodorowe mogą produkować energię dla ogólnej sieci elektrycznej, jak i do napędzania pojazdów, takich jak samochody osobowe czy ciężarówki. Wodór może być również magazynowany i transportowany, a elektrownie mogą być stosowane jako zapasowe źródło energii.

Mimo wielu zalet, elektrownie te mają również swoje wady. Przede wszystkim są bardzo kosztowne w budowie, ponieważ wymagają specjalnych urządzeń i technologii do ich działania oraz specjalnych magazynów do przechowywania wodoru. Produkcja wodoru jest procesem bardzo energochłonnym i aby elektrownie mogły być opłacalne, muszą być wykorzystywane na dużą skalę, co może być trudne w przypadku niektórych państw. Elektrownie wodorowe wymagają też dużych ilości wody do procesu elektrolizy, co może być problematyczne na niektórych obszarach, gdzie dostęp do wody jest ograniczony.

Czytaj też: Rolls-Royce testuje swój wodorowy silnik. Przyszłość lotnictwa?

Czy elektrownia wodorowa zastąpi atom?

Czy zatem elektrownia wodorowa zastąpi pozostałe źródła energii? W przypadku konwencjonalnych elektrowni jest to możliwe, choć wymaga to usprawnienia procesu produkcji wodoru i zmniejszenia kosztów budowy i eksploatacji „wodorówki” oraz infrastruktury towarzyszącej. Warto jednak przyjrzeć się, jak na tle elektrowni wodorowej wypada elektrownia jądrowa, która również należy do bardzo wydajnych i stosunkowo bezpiecznych dla środowiska źródeł energii.

Sprawność elektrowni atomowej waha się w granicach 30–40%, ale jednostkowy blok energetyczny elektrowni jądrowej jest w stanie wyprodukować od 900 do 1400 MW czystej energii. Ogólna wydajność elektrowni wodorowych wynosi obecnie około 50-60%, w zależności od zastosowania technologii ogniw. Jedną z największych elektrowni wodorowych na świecie będzie ta w porcie w Rotterdamie, której moc szacowana jest na… 200 MW. To wynik znacznie niższy od wydajności atomu.

Należy pamiętać, że oba rodzaje elektrowni mają swoje wady i zalety, więc trudno jednoznacznie stwierdzić, która z nich jest lepsza. Elektrownie jądrowe są bardzo wydajne, ale ich działanie wiąże się z ryzykiem wystąpienia awarii jądrowych i emisji szkodliwych substancji do środowiska. Z kolei elektrownie wodorowe są czyste i nie emitują żadnych szkodliwych zanieczyszczeń, ale są mniej wydajne i kosztowniejsze w eksploatacji niż elektrownie jądrowe. Warto jednak rozwijać technologię wodorową, by usprawnić produkcję i ograniczyć koszty eksploatacji takowego systemu.

Czytaj też: Elektrownia wodorowa w Japonii powstaje i już chwali się osiągami

PKP Energetyka planuje zasilać polskie pociągi wodorem już w 2023