Hydrogen - building material of the universe, earth anomaly or commonly available fuel?

• Autorzy: Sikora Andrzej P. , Sikora Mateusz P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/180.2020.4.1

Warianty tytułu

PL

Wodór - budulec wszechświata, ziemska anomalia czy powszechnie dostępne paliwo?

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hydrogen is a carrier and energy store. It is becoming the energy supplier. The global energetic-climatic policy forces us to search for the alternative solutions and the sources of cheap electric energy. The implementation of RES (renewable energy sources) and the consequent legal regulations runs laboriously while the hydrogen revolution (although still ineffective) is developing dynamically and gives a chance to stabilization of the situation in energy storage, inter alia, in Poland and will make the pro-ecological activities real. Constantly increasing participation of hydrogen in energy sector, especially in global approach, forces the leading electric energy producers to increase the additional financing of the mentioned research sectors. Unfortunately, the development of hydrogen infrastructure is slow. It is inhibited by a lack of the need (that is, still too low demand) and the prices of hydrogen for final users are highly dependent on, for example, the number of refuelling. The utilization of hydrogen for carbonization purposes requires, however, it obtaining in an emission-free way. At present, the discussed raw material, being mainly used in refinery and chemical industry, is generated almost exclusively in the processes of steam reforming of natural gas or coal re-gasification. The both mentioned methods are connected with CO2 emission, therefore, the product, obtained in this way, is called grey hydrogen. On the other hand, electrolysis is the non-emission generating method; it needs only water and electric energy from the renewable sources. The global energetic-climatic policy forces us to search for alternative solutions and for new sources of cheap electric energy. Aspects of storage and transmission of hydrogen in the industrial scale and optimization of the process of its obtaining (production?) seem to be a priority. We know what hydrogen is, we know its properties, we are able to accumulate and transform it in electric energy. The ideas of its storage are dynamically developing. We hope that after reading this research paper, the question will be generated in the mind of the reader: when “the outbreak of the hydrogen era” is expected? In our opinion, the mentioned period was commenced at the second decade of 21st century. A lot of articles concerning the possibility of utilizing the mechanical vehicles, driven by hydrogen, the planned stations of hydrogen refuelling or construction of underground storehouses of H2 in salt caverns are the premis.

PL

Wodór to nośnik, magazyn energii. Staje się dostawcą energii. Światowa polityka energetyczno-klimatyczna zmusza do szukania alternatywnych rozwiązań i źródeł taniej energii elektrycznej. O ile wdrażanie polityki OZE i idących za nią regulacji prawnych przebiega żmudnie, o tyle rewolucja wodorowa (choć ciągle nieefektywna) rozwija się dynamicznie i daje szanse na ustabilizowanie sytuacji magazynowania energii m.in. w Polsce oraz urzeczywistni działania proekologiczne. Wciąż wzrastający udział wodoru w sektorze energetycznym szczególnie w ujęciu globalnym, zmusza czołowych producentów energii elektrycznej do zwiększenia dofinansowania tych sektorów badawczych. Niestety rozwój infrastruktury wodorowej jest powolny. Hamuje go brak potrzeby (czyli ciągle zbyt niski popyt), a ceny wodoru dla konsumentów końcowych są wysoce zależne na przykład także od liczby tankowań. Wykorzystywanie wodoru w celu dekarbonizacji gospodarki wymaga jednak pozyskiwania go w sposób niegenerujący emisji. Obecnie surowiec ten, używany głównie w przemyśle rafineryjnym i chemicznym, powstaje niemal wyłącznie w procesach reformingu parowego gazu ziemnego lub regazyfikacji węgla. Obie metody wiążą się z emisją CO2 , dlatego wytwarzany w ten sposób produkt określono jako szary wodór. Niegenerującą emisji metodą jest natomiast elektroliza, do której potrzebne są woda oraz energia elektryczna z odnawialnych źródeł. Światowa polityka energetyczno-klimatyczna zmusza do szukania alternatywnych rozwiązań i źródeł taniej energii elektrycznej. Priorytetowe zdają się być aspekty magazynowania i przesyłu wodoru na skalę przemysłową oraz optymalizacja procesu jego otrzymywania (produkcji?). Wiemy czym jest wodór, znamy jego właściwości, potrafimy zgromadzić i przeobrazić w energię elektryczną. Idee jego magazynowania rozwijają się w dynamicznym tempie. Mamy nadzieję, że po lekturze tekstu w umyśle Czytelnika zrodzi się pytanie, kiedy nastąpi „wybuch ery wodoru”. W naszej opinii ten okres rozpoczął się w drugiej dekadzie XXI wieku. Setki artykułów dotyczących możliwości wykorzystania pojazdów mechanicznych napędzanych wodorem, planowanych stacji tankowania wodoru czy budowy podziemnych magazynów H2 w kawernach solnych to przesłanka.

Słowa kluczowe

EN

hydrogen; energy carrier; storage; decarbonisation; emission; cavern; energetic raw material

PL

wodór; nośniki energii; magazynowanie; dekarbonizacja; emisja; kawerna; surowiec energetyczny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Polish Technical Review
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 4
• Strony: 5--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Sikora Andrzej P.

• Institute of Energy Studies Ltd Nowy Świat 60/9, 00-357 Warsaw

autor

Sikora Mateusz P.

• Institute of Energy Studies Ltd Nowy Świat 60/9, 00-357 Warsaw

Bibliografia

• [1] http://www.pb.pl/4365094,94750,polska-bedzie-miala-stacje-wodorowe?utm_source=copyPaste&utm_medium=referral&utm_campaign=Firefox (dostęp 2015/12/03)
• [2] http://www.mazovia.pl „Grafen to nowy materiał na bazie węgla” Oprac. Agnieszka Jędrzejczak.
• [3] http://m.wyborcza.pl/wyborcza/1,105407,14699355,Naukowcy_z_Lodzi_zrobia_rewolucje_w_motoryzacji_html Wizja prof. Piotrem Kuli, dyrektora Instytutu Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej, oparta na dotychczas uzyskanych wynikach badań nad zastosowaniem grafenu w zrewolucjonizowaniu motoryzacji. Wywiad przeprowadzony przez Jacka Krywko dla wyborcza.pl
• [4] http://swiat.pl/aktualnosci/grafen-m-obnizyc-koszty-pozyskiwaniawodoru-z-dla-fcevs_385.html Ewa Buczyńska „Grafen może obniżyć koszty pozyskiwania wodoru z dla FCEVs” opublikowany na portalu swiat.pl
• [5] http://www.itechpost.com/articles/10154/20130604/new-catalystfuel-cells-made-graphene-help-boost-renewable-energy.htm Artykuł autorstwa James Maynard „New catalyst for fuel cells made from graphene could help boost renewable energy, e-cars”
• [6] http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130605111518.htm Artykuł „Metal-free catalyst outperforms platinum in fuel cell” opublikowany na portalu sciencedaily.com 5.czerwca.2013
• [7] http://www.bateriegrafenowe.pl/katoda-lfp-poprawiona-za-pomoca-grafenu
• [8] http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/materials/3dhybrid-supercapacitor-made-with-graphene/
• [9] http://biznes.pl/swiat/superkondensator-z-grafenowego-zelu/6l4hg
• [10] http://gramwzielone.pl/energia-sloneczna/8999/grafen-nadzieja-dla-fotowoltaiki „Grafen nadzieją dla fotowoltaiki?” opublikowany na portaly gramwzielone.pl
• [11] http://grupaazoty.com/
• [12] http://www.kierunekchemia.pl
• [13] http://inwestor.lotos.pl
• [14] http://cleantechnica.com
• [15 ] http://naukawpolsce.pap.pl/
• [16] http://evertiq.pl/
• [17] portal energetyka.wnp.pl
• [18] https://www.ech2a.eu/ informacja dot. Europejskiego sojuszu na rzecz czystego wodoru.
• Papers and publications.
• [19] Sikora A., „Wodór budulec Wszechświata, ziemska anomalia, czy powszechnie dostępne paliwo?” Chemia Przemysłowa 6/2019(743) ISSN 1734-8013 p. 38-41.
• [20] Klima K., Sikora A., „Wszechobecny. Mamy wodór i co dalej…?” Energetyka Cieplna i Zawodowa 2/2016 (628) Str. 48-49. ISSN 1734-7823.
• [21] Klima K., Sikora A., „Zamknięta w wodorze. Mamy wodór i co dalej…?” cz.2 Energetyka Cieplna i Zawodowa 3/2016 (634) p. 108-113. ISSN 1734-7823.
• [23] EUROPEAN HYDROGEN BACKBONE.; Anthony Wang, Kees van der Leun, Daan Peters, Maud Buszman.
• [24] The Future of Hydrogen. Report prepared by the IEA for the G20, Japan www.iea.com lipiec 2019.
• [25] Biały R., Potempa M., Sikora A., Szurlej A., „Wyzwania stojące przed europejskim przemysłem chemicznym w kontekście unijnej strategii wodorowej.” Przemysł Chemiczny 8/2020; vol. 99 p.1101-1105; DOI: 10.15199/62.2020.8.1.
• [26] Sikora A., Uwięziona” cząsteczka - [Trapped molecule] / Andrzej Paweł SIKORA // Energetyka Cieplna i Zawodowa ; ISSN 1734-7823. - Inne tytuły czasopisma: Branżowy Magazyn Przemysłowy. Energetyka Cieplna i Zawodowa ; BMP Energetyka Cieplna i Zawodowa. - 2014 No. 4, p. 56-57. - Bibliogr. p. 57. - Afiliacja: Akademia Górniczo-Hutnicza.
• [27] Prof. dr hab. Leszek Czepirski - Technologie magazynowania i oczyszczania wodoru dla energetyki przyszłości.
• [28] Case Western Reserve University: Metal-free catalyst outperforms platinum in fuel cell. 2013.

Uwagi

1. Błędna numeracja bibliografii 2. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).