Biowodór, „zielony” wodór a biometan
Biometan jest biogazem o parametrach zbliżonych do parametrów gazu ziemnego (czasami określanym ,,o parametrach gazu sieciowego"). Połowa produkowanego obecnie na świecie wodoru powstaje z gazu ziemnego w procesie reformingu gazu ziemnego, który wykorzystuje metan i parę wodną do produkcji wodoru, przy czym podczas tej produkcji występuje dodatkowa emisja dwutlenku węgla.
Powstały w ten sposób wodór nazywa się wodorem „szarym”, a sam proces określa się skrótem SMR (Steam Methane Reforming), przy czym występuje on w dwóch wariantach – z wychwytem dwutlenku węgla (CCS) lub bez wychwytu tego gazu cieplarnianego.
Proces SMR
Reforming parowy gazu ziemnego to najpopularniejszy proces przekształcania gazu ziemnego w gaz syntezowy składający się z CO, CO2 i H2 przy użyciu pary jako reagenta. Gaz syntezowy będzie również zawierał niewielkie ilości nieprzereagowanego metanu i pary resztkowej. Proces ten jest pierwszym krokiem w wielu procesach przemysłowych, w tym syntezie metanolu, produkcji amoniaku, przetwarzaniu gazu w ciecze (GTL) i produkcji wodoru.
Elektroliza wody
W tym procesie biogazownia jest jedynie źródłem energii elektrycznej – generowanej przy pomocy instalacji CHP (energia elektryczna i cieplna w kogeneracji) zasilanej biogazem (bez konieczności uzdatniania biogazu do biometanu).
Technologia reformingu parowego jest obecnie najtańszym sposobem produkowania wodoru, problemem Powstały w ten sposób wodór nazywa się wodorem „szarym”, a sam proces określa się skrótem SMR (Steam Methane Reforming), przy czym występuje on w dwóch wariantach z wychwytem dwutlenku węgla (CCS) lub bez wychwytu tego gazu cieplarnianego. Proces SMR Reforming parowy gazu ziemnego to najpopularniejszy proces przekształcania gazu ziemnego w gaz syntezowy składający się z CO, CO2 i H2 przy użyciu pary jako reagenta. Gaz syntezowy będzie również zawierał niewielkie ilości nieprzereagowanego metanu jest jedynie cena surowca jakim jest gaz ziemny, a w zasadzie biometan jako źródło „zieloności” powstałego wodoru. Technologia produkcji wodoru tą metodą jest bardzo dojrzała, a Polska jest trzecim największym producentem tego gazu w Europie. Istotne jest, że najprostszym sposobem zazielenienia „szarego” wodoru jest zmiana surowca do reformingu parowego z gazu ziemnego na biometan (w procesie reformingu powstaje sporo ditlenku węgla, więc lepsze efekty uzyska się stosując dodatkowo system CCS, czyli wychwytywania powstającego w procesie dwutlenku węgla).
Wodór błękitny, fioletowy, zielony
Kolejne, stosowane określenia dla wodoru – „błękitny”, „fioletowy” oraz „zielony” oznaczają poszczególne metody jego produkcji. „Błękitny” wodór produkowany jest z paliw kopalnych w połączeniu z wychwytem CO2, w procesie sekwestracji dwutlenku węgla. „Fioletowy” wodór powstaje wykorzystaniu energii elektrycznej pochodzącej z atomu. „Zielony” powstaje w drodze elektrolizy wody w elektrolizerze zasilanym energią elektryczną pochodzącą z OZE lub w procesie reformingu biogazu lub biometanu albo biochemicznegoprzekształcania biomasy pod warunkiem spełniania wymogów zrównoważonego rozwoju.
Produkcja „zielonego” wodoru w procesie elektrolizy wody jest obecnie najdroższym sposobem jego pozyskania, ale z perspektywą obniżenia kosztów produkcji poprzez rozwój technologii OZE (moc wiatraków, sprawność układów fotowoltaicznych, racjonalizację ich rozmieszczania we wspólnocie europejskiej). Należy zwrócić uwagę, że w tej technologii może on być produkowany przez niestabilne źródła OZE, tańsze operacyjnie aniżeli biogazownie, które z kolei mają przewagę w innych obszarach energetycznych. Wzrost zainteresowania wodorem „zielonym” jest w ostatnich latach zrozumiały ze względu na politykę dekarbonizacji – w tym również produkowanych paliw transportowych.
Biowodór
Biowodór natomiast jest po prostu biowodorem, bez żadnych przymiotników „koloryzujących”. Biowodór należy do tzw. trzeciej generacji biopaliw, jest wyprodukowany przy użyciu mikroorganizmów. Biowodór produkowany jest w procesie fermentacji (fotofermentacja, fermentacja ciemna) oraz biofotolizy (bezpośrednia fotoliza, pośrednia fotoliza). Technologie produkcji biowodoru (w procesach biologicznych) są obiecujące, szczególnie ze względów kosztowych oraz całkowitego braku emisji (w praktyce ujemnej emisji), ale na tym etapie niedojrzałe i wymagające badań na skalę półprzemysłową.
Autor tekstu: Marek Pituła - Prezes Polskiego Stowarzyszenia Biometanu
Artykuł pochodzi "Raport Biogaz w Polsce 2022"
biometan@biometan.org
+48 797 560 223
Polityka Prywatności Stowarzyszenia
Skontaktuj się z nami
mail: biometan@biometan.org
tel. +48 797 560 223
Email: biometan@biometan.org
Telefon: +48 797 560 223
Godziny pracy: Poniedziałek - Piątek 8.00 - 16.00
Biuro w Warszawie:
Jana Pawła II 70/2
00-175 Warszawa
Jesteśmy członkami:
Jesteśmy członkami: