Energia jądrowa w produkcji wodoru. Technologia przyszłości staje się rzeczywistością
2023-03-20, 08:00
Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (MAE), w scenariuszu neutralności klimatycznej w 2050 r. światowe zapotrzebowanie na wodór wyniesie 528 Mt, z czego 520 Mt powinno być pozyskiwane ze źródeł niskoemisyjnych.
To ponad 6-krotny wzrost zapotrzebowania w stosunku do 2020 r. (90 Mt, z czego 95 proc. pozyskiwano z paliw kopalnych). 50 proc. wodoru w 2050 r. ma być wykorzystywane w przemyśle ciężkim (głównie w produkcji stali i produktów chemicznych) i sektorze transportu.
Według scenariusza MAE, 60 proc. niskoemisyjnego wodoru (312 Mt) może być w 2050 r. pozyskiwane w procesie elektrolizy, w której energia elektryczna używana do produkcji wodoru będzie w 95 proc. pochodzić z OZE i tylko w 3 proc. z elektrowni jądrowych. W takim scenariuszu roczna produkcja purpurowego wodoru wyniosłaby ok. 9 Mt rocznie, zużywając od 351 TWh do 435 TWh (44,5-55 GW mocy zainstalowanej).
Wodór z gazu ziemnego
Zgodnie z prognozami MAE, 40 proc. niskoemisyjnego wodoru w 2050 r. ma być produkowane bezpośrednio z gazu ziemnego z użyciem technologii wychwytu, transportu, utylizacji i składowania CO₂ (CCUS)2.
Ponadto, 2 proc. wodoru powstającego w procesie elektrolizy ma być wytwarzane przy użyciu energii elektrycznej powstałej z paliw kopalnych z wykorzystaniem CCUS. Łącznie 8 Mt wysokoemisyjnego wodoru przekłada się na 222 Mt wodoru produkowanego z użyciem paliw kopalnych (w tym 925 mld m3 gazu ziemnego, co ma stanowić 50 proc. całości światowego zapotrzebowania na to paliwo).
Porównanie scenariuszy globalnej produkcji wodoru w 2050 r. Źródło: PIE "Zwiększenie produkcji purpurowego wodoru z 9,3 Mt do 23,6 Mt pozwoliłoby w 2050 r. całkowicie wyeliminować wodór wysokoemisyjny i wykorzystywać energię elektryczną z paliw kopalnych w procesie elektrolizy (scenariusz "elektroliza bez CCUS").
Wymagałoby to budowy dodatkowych 68-84 GW mocy zainstalowanej energetyki jądrowej. Znacznie trudniejszy może okazać się natomiast proces eliminacji wodoru pozyskiwanego bezpośrednio z gazu ziemnego z wykorzystaniem procesu CCUS – obniżenie prognozowanego udziału w globalnej produkcji wodoru z 40 proc. do 35 proc. wymagałoby zwiększenia mocy zainstalowanej energetyki jądrowej ponad dwukrotnie w porównaniu do scenariusza "elektroliza bez CCUS" i ponad pięciokrotnie w porównaniu do bazowego scenariusza MAE. Zwiększenie produkcji purpurowego wodoru o 1 Mt rocznie średnio wymagałoby budowy od 4,8 GW do 5,9 GW mocy" - napisano w raporcie PIE.
PolskieRadio24.pl/ IAR/ PIE/ mib