„Błękitny” wodór gorszy dla środowiska niż palenie węglem i olej napędowy. Bo: metan

Mniej więcej połowa światowego wodoru wytwarzana jest w procesie reformingu parowego gazu ziemnego. Z punktu widzenia efektu cieplarnianego, metan, główny składnik gazu ziemnego, jest dla naszej atmosfery znacznie bardziej szkodliwy niż dwutlenek węgla. Okazuje się, że produkowanie z niego wodoru to proszenie się o kłopoty.

Jeśli postawimy na wodór z gazu ziemnego, możemy wzmocnić efekt cieplarniany

Wodór sam w sobie jest czystym paliwem, ale już proces jego produkcji do najczystszych nie należy. Polega on na tym, że metan traktuje się gorącą parą wodną, co powoduje powstanie wodoru i tlenku węgla, a ostatecznie: dwutlenku węgla. Przy wytwarzaniu „szarego” wodoru CO₂ po prostu uwalnia się do atmosfery, przy wodorze „błękitnym” pompuje się go pod ziemię lub sprzedaje.

Dotychczas wydawało się się, że wodór „błękitny” jest znacznie mniej szkodliwy dla naszej atmosfery niż wodór „szary”. Okazuje się jednak, że nawet najlepsze procesy wychwytywania dwutlenku węgla pozwalają na obniżenie jego emisji o zaledwie 12 procent (wodór „błękitny” kontra „szary”).

Największym problemem jest jednak metan, który w ciągu pierwszych pięciu lat obecności w atmosferze jest w stanie przechować 100 razy więcej (!) ciepła niż dwutlenek węgla. W ciągu 20 lat przechowa 86 razy więcej energii niż CO₂. W dodatku metan to stosunkowo niewielka cząsteczka, która z łatwością ucieka z rurociągów rozmaitymi szczelinami. Albo jest z nich wypuszczana w ramach „odpowietrzania”:

W nowym badaniu naukowym, do którego dotarł portal ArsTechnica, badacze usiłowali ocenić wpływ procesu wytwarzania wodoru z gazu ziemnego na globalne ocieplenie. Zakładali różne scenariusze wynikające z badań amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska: że z instalacji ucieka 1,54, 2,54, 3,5, a nawet 4,3 procent metanu.

„Błękitny” wodór gorszy niż olej napędowy i palenie węglem

Efekt? Niezależnie od przyjętej wartości w ostatecznym rozrachunku okazywało się, że wyrzucali do atmosfery więcej gazów cieplarnianych niż po prostu spalając gaz ziemny. Z punktu widzenia emisji produkcja wodoru okazała się gorsza również od spalania oleju napędowego i węgla. Mówiąc prościej: przechodząc na wodór zaszkodzimy sobie bardziej niż zostając przy spalaniu paliw kopalnych:

Szkodliwość gazów cieplarnianych powstających w różnych procesach. Od lewej: „szary” wodór, „błękitny” wodór z częściowym przechwytywaniem CO2, „błękitny” wodór z nieco większym wychwytem CO2 (maksimum naszych możliwości), spalanie gazu ziemnego, spalanie oleju napędowego, spalanie węgla (c) Howarth, Jacobson 2021

Jedynym wyjątkiem jest tutaj wodór „zielony”, który powstaje w procesie elektrolizy zasilanej energią wytwarzaną z odnawialnych źródeł. Ale stanowi on dziś zaledwie kilka procent całej światowej produkcji H₂. Tego odsetka nie da się zbyt łatwo zwiększyć, ponieważ wytwarzanie wodoru z OZE jest kosztowne. Ilość energii, jaka jest potrzebna do wyprodukowania 1 kilograma wodoru (= około 100 km w samochodzie na wodór) to 50-60 kWh. Na tej samej ilości energii samochód elektryczny jest w stanie przejechać 250-350 kilometrów.

Zdjęcie otwierające: metan wyrzucany z instalacji do atmosfery. Gaz jest przezroczysty, do jego dostrzeżenia wymagany jest więc specjalny sprzęt (c) Clean Air Task Force / YouTube