Gospodarka wodorowa jako segment rozwoju energetki rozproszonej

• Autorzy: Dudek Magdalena , Adamczyk Bartosz , Boruta Piotr , Bujok Tomasz , Chmielniak Tomasz , Gogacz Michał , Gołdasz Andrzej , Kalawa Wojciech , Lach Jakub , Lis Łukasz , Mika Łukasz , Naperty Rafał , Nowak Wojciech , Radomska Ewelina , Raźniak Andrzej , Sztekler Karol , Winiarz Piotr , Wójcikowski Artur , Zasada-Chruścińska Katarzyna , Zheng Kun , Zych Anita

Identyfikatory

DOI

10.7494/er.2025.13-14.149

Warianty tytułu

EN

The hydrogen economy as a segment of distributed energy development

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono współczesne zagadnienie łań¬cucha rozwoju gospodarki wodorowej, z podkreśleniem prac B+R podejmowanych przez pracowników naukowych z Wydziału Energetyki i Paliw oraz Centrum Energetyki AGH w Krakowie. Główne nurty badań przedstawione w artykule dotyczą wytwarzania niskoemisyjnego wodoru z gazu ziemnego, biomasy, elektrolizy wody; magazynowania i jego wykorzystania do produkcji energii elektryczneji ciepła w silnikach, turbinach gazowych czy ogniwach paliwowych; a także interdyscyplinarnych zagadnień rozwoju nowych materiałów czy metod diagnostycznych dla energetyki wodorowej. Opracowanie podsumowuje doświadczenia z realizacji wielu prac B+R, również we współpracy z krajowymi i międzynarodowymi podmiotami gospodarczymi czy specjalistycznymi ośrodkami badawczymi.

EN

The artcle presents current topics in the development chain of the hydrogen economy and highlights the R&D initiatives of researchers from the Faculty of Energy and Fuels and the Energy Center of the AGH University of Krakow. The main research trends presented in the artcle concern the following topics: i) the production of low-emission hydrogen from natural gas, biomass and water electrolysis, ii) the storage and use of hydrogen to generate electricity and heat in engines, gas turbines or fuel cells, iii) interdisciplinary issues of developing new materials or diagnostc methods for electrochemical devices. This study was prepared on the basis of the authors' experience in carrying out numerous R&D projects, also in cooperaton with domestc and foreign industry or in international scientific cooperation. The article also presents selected research statons and devices intended forconductng interdiscipli¬nary research in the field of hydrogen.

Słowa kluczowe

PL

gospodarka wodorowa; energetyka rozproszona; piroliza metanu; zgazowanie biomasy; odsalanie wody; ogniwa paliwowe; jednostki napędowe; materiały dla ogniw paliwowych; nanotechnologia

EN

hydrogen economy; distributed energy; methane pyrolysis; biomass gasification; water desalination; fuel cells; electrical drive units; fuel cell materials; nanotechnology

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Energetyka Rozproszona
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 13-14
• Strony: 149--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Dudek Magdalena

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Adamczyk Bartosz

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Boruta Piotr

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Bujok Tomasz

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Chmielniak Tomasz

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Gogacz Michał

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Gołdasz Andrzej

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Kalawa Wojciech

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Lach Jakub

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Lis Łukasz

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Mika Łukasz

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Naperty Rafał

• ORLEN Petrobaltic SA

autor

Nowak Wojciech

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Radomska Ewelina

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Raźniak Andrzej

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Sztekler Karol

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Winiarz Piotr

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Wójcikowski Artur

• ORLEN Petrobaltic SA

autor

Zasada-Chruścińska Katarzyna

• ORLEN Petrobaltic SA

autor

Zheng Kun

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

autor

Zych Anita

• Wydział Energetyki i Paliw AGH

Bibliografia

• [1] Calay R.K. (2016), Fuel Cell Applications, [w:] E. Drioli, L. Giorno (red.), Encyclopedia of Membranes, Springer Berlin, Heidelberg: 836-837.
• [2] Chmielniak T.J, Chmielniak T.M. (2020), Energetyka wodorowa, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• [3] Chmielniak T., Iluk T., Stępień L., Billig T., Ściążko M. (2024), Production of Hydrogen from Biomass with Negative CO2 Emissions Using a Commercial-Scale Fluidized Bed Gasifier, „Energies" 17 (22): 5591.
• [4] Dudek M., Tomczyk P., Wygonik P., Korkosz M., Bogusz P., Lis B. (2013), Hybrid Fuel Cell - Battery System as a Main Power Unit for Small Unmanned Aerial Vehicles (UAV), „International Journal of Electrochemical Science" 8 (6): 8442-8463.
• [5] Dudek M., Raźniak A., Lis B., Rapacz-Kmita A., Gajek M., Ziąbka M., Śliwa K., Adamczyk B. (2017), Analysis of Electrochemical Oxygen Reduction Phenomena in a Phase Boundry Between the Point Oxide Kathode and Solid Oxide Electrolyte, „Ceramic Materials" 69 (2): 107-114.
• [6] Dudek M., Lis B., Raźniak A., Krauz M., Kawalec M. (2021), Selected Aspects of Designing Modular PEMFC Stacks as Power Sources for Unmanned Aerial Vehicles, „Applied Sciences" 11 (2): 675.
• [7] Fathabadi H. (2019) Combining a Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) Stack with a Li-ion Battery to Supply the Power Needs of a Hybrid Electric Vehicle, „Renewable Energy" 130: 714-724.
• [8] Lach J., Zheng K., Gogacz M., Czaja P., Luo J., Brzoza-Kos A. (2023) Electrospun Nanofiber Electrodes with in Situ Exsolved Nano-catalysts for Symmetrical SOCs, „ECS Transactions" 111 (6): 1025-1034.
• [9] Lach J., Gogacz M., Winiarz P., Ling Y., Zhou M., Zheng K. (2025), A Review of Nanofiber Electrodes and the In Situ Exsolution of Nanoparticles for Solid Oxide Cells, „Materials" 18 (6): 1272.
• [10] Li K., Świerczek K., Winiarz P., Brzoza-Kos A., Stępień A., Du Z., Zhang Y., Zheng K. Cichy K., Niemczyk A., Naumovich Y. (2023), Unveiling the Electrocatalytic Activity of the GdBa05Sr05Co2-xCuxO5+5 (x > 1) Oxygen Electrodes for Solid Oxide Cells, „ACS Applied Materials & Interfaces" 15 (33): 39578-39593.
• [11] Mosiałek M., Socha R.P., Bożek B., Wilgocka-Ślęzak D., Bielańska E., Kezionis A., Salkus T., Kazakevicius E., Orliukas A.F., Dziuba- niuk M. et al. (2020), Changes in Properties of Scandia-Stabilised Ceria-Doped Zirconia Ceramics Caused by Silver Migration in the Electric Field, „Electrochimica Acta" 338: 135866.
• [12] Raźniak A., Dudek M., Tomczyk P. (2011), Reduction of Oxygen at the Interface Msolid Oxide Electrolyte and Au, Solid Oxide Electrolyte = YSZ and GDC): Autocatalysis or Artifact?, „Catalysis Today" 176 (1): 41-47.
• [13] Sobolewski A., Chmielniak T., Bigda J., Billig T., Fryza R., Popowicz J. (2022), Closing of Carbon Cycle by Waste Gasification for Circular Economy Implementation in Poland, „Energies" 15 (14): 4983.
• [14] Sultan A., Hanif M.B., Khan M.Z., Zheng K., Dudek M., Napruszewska B.D., Lasocha W., Nowak P., Motola M. (2024), A Criti¬cal Investigation of the Effect of Silver Migration at the Silver | Alumina Scandia Doped Zirconia Electrolyte Interface in Solid Oxide Fuel Cell Conditions, „Ceramics International" 50 (21): 42656-42667.
• [15] Sztekler K., Kalawa W., Bujok T., Boruta P., Radomska E., Mika Ł., Mlonka-Mędrala A., Nowak W., Słoma J., Wójcikowski A., Alyousef Y.M., Daher N.H., Pawlak D., Widuch A. (2024), Hybrid Desalination System for Baltic Sea Water: A Preliminary Study, „Desalination" 574: 117269.
• [16] Winiarz P., Sroczyk E.A., Brzoza-Kos A., Czaja P., Kapusta K., Świerczek K. (2024), SmBa0 5Sr0 5CoCuO5+. and Sm0 5Ba0 25Sr0 25Co05Cu05O3-s Oxygen Electrode Materials for Solid Oxide Fuel Cells: Crystal Structure and Morphology Influence on the Electrocatalytic Activity, „Acta Materialia" 277: 120186. 
• [17] Winiarz P., Sultan A., Ling Y., Zheng K. (2025), Negative Thermal Expansion Coefficient Materials: From Basics to Applications, Recent Advances in Solid Oxide Cells and Future Perspectives, „Sustainable Materials Technologies" 45: e01442.
• [18] Zheng K., Lach J., Czaja P., Gogacz M., Czach P., Brzoza-Kos A., Winiarz P., Luo J., (2023), Designing High-Performance Quasi-Symmetrical Solid Oxide Cells with a Facile Chemical Modification Strategy for Sr2Fe2_xWxO6_5 Ferrites Electrodes with in situ Exsoluton of Nanopartcles, „Journal of Power Sources" 587: 233707.