Trudno sobie wyobrazić nowoczesną rafinerię bez konieczności wykorzystania wodoru. Do jakich celów wykorzystujemy wodór w rafinerii?
Przede wszystkim, aby spełnić wymagania stawiane nowoczesnym paliwom silnikowym. Głównie w zakresie zawartość siarki (maks. 10 mg/kg) oraz w celu usunięcia związków nienasyconych, które negatywnie wpływają na stabilność paliwa. Wodór jest niezbędny, żeby zwiększyć konwersję ropy naftowej, czyli uzyskać większy uzysk paliw z baryłki ropy. Realizuje się to w procesie hydrokrakingu, gdzie w temperaturze ok. 400⁰C i przy ciśnieniu 160 atm. przerabia się ciężkie destylaty w kierunku komponentów paliw silnikowych. I w końcu w wielu procesach rafinacji produktów naftowych, takich jak: oleje bazowe, parafiny – w celu poprawy ich jakości i stabilności. Poniższy schemat ilustruje cykl produkcji i zużycia wodoru w rafinerii.
Dodatkowo stosuje się metody odzysku wodoru ze strumieni rafineryjnych. Oprócz instalacji adsorpcyjnego odzysku wodoru (PSA) można zastosować też inne metody rozdziału (WOW, czyli Węzeł Odzysku Wodoru), np. rozdział gazów metodą rozdziału na membranach lub metodami niskotemperaturowymi przez wykroplenie pozostałych gazów (głównie LPG).
Wodór w rafinerii jest produkowany i zużywany na bierząco, więc nie buduje się instalacji do jego magazynowania. Obecnie jednak trwają prace koncepcyjne nad możliwością magazynowania wodoru w kawernach solnych. Zromadzony tam wodór teoretycznie mógłby być buforem bezpieczeństwa dla zaopatrywania w wodór rafinerii, ale przede wszystkim stanowiłby olbrzymi rezerwuar energii.
Rafineria to jeden z przykładów wykorzystywania wodoru na olbrzymią skalę. Dla przykładu rafineria Grupy LOTOS w Gdańsku zużywa na godzinę ok. 13,5 tony czystego wodoru. Jednak wodór jest niezwykle istotnym surowcem również w innych sektorach przemysłu. To najważniejszy surowiec do syntezy amoniaku, a następnie produkcji nawozów sztucznych. Jest również niezbędny w syntezie chemicznej, zwłaszcza do produkcji metanolu oraz olbrzymiej palety węglowodorów syntetycznych. Wodór powszechnie stosuje się do utwardzania tłuszczy w przemyśle spożywczym. Przemysł metalurgiczny wykorzystuje wodór do redukcji rud metali, takich jak german, molibden czy wolfram. Często wykorzystywany jest w kosmetyce i farmacji do dokładnego oczyszczania składników preparatów. Jednym słowem, trudno sobie wyobrazić dzisiejszy przemysł bez wodoru.
Archiwum
W trakcie spotkania 14.03.2023 - 16.03.2023 przedstawione zostaną najnowsze rozwiązania zasilania jednostek pływających przez zero-emisyjny "zielony" wodór, rozwiązania hybrydowe, kompleksowe rozwiązania napędu elektrycznego oraz rozwiązania dotyczące spełniania norm THIE III.
W konferencji udział wezmą:
Proponowane koncepcje i metody dotyczą zarówno pełnomorskich jednostek pływający, małych jednostek, kutrów, łodzi motorowych i jachtów, jak również zastosowań w kolejnictwie (lokomotywy) i przemyśle.
Konferencja jest dedykowana w szczególności dla:
W drugiej części wydarzenia jest planowana debata z udziałem ekspertów, którzy odniosą się do prezentowanych rozwiązań.
Szczegółowe informacje: https://phoenix-poland.com/
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej zaprasza do udziału w szkoleniu przedsiębiorców, którzy chcą skorzystać ze wsparcia inwestycyjnego na realizację przedsięwzięć dotyczących transformacji energetycznej. Zachęcamy do udziału w szkoleniu w szczególności przedsiębiorców z obszaru Przemysłu i Energetyki.
Szkolenie odbędzie się w formie webinarium w dn. 09.03.2023r. w godz.9:00-14:00.
Zapisy na szkolenie odbywają się do 8.03.2023r. do godz. 23:59.
Program szkolenia obejmuje programy priorytetowe:
Uwaga: Szkolenie nie dotyczy programu rządowego pn. „Pomoc dla sektorów energochłonnych związana z nagłymi wzrostami cen gazu ziemnego i energii elektrycznej w 2022 r.”
Rejestracja: https://zoom.us/webinar/register/WN_eDrj8-mbQ9S0KI7yIu_lZQ
Dekarbonizacja sektora transportu może przynieść znaczące obniżenie emisji na terenie UE, co z kolei będzie stanowić jeden z kamieni milowych w walce z galopującymi zmianami klimatycznymi. Tylko czy wodór odegra również tutaj główną rolę?
Marek Fołtynowicz, Ekspert Klastra Technologii Wodorowych
W ostatnim czasie Komisja Europejska opublikowała ostatnio kluczowe dokumenty mające definiować zasady dekarbonizacji w EU. W tym artykule chciałbym powrócić do dwóch aktów delegowanych. Pierwszego z nich jest poświęcony definicji zielonego wodoru, a dokładnie szczegółowym zasadom określającym sposób jego produkcji, z wykorzystaniem energii odnawialnej. Drugi natomiast, dotyczy ustalania dopuszczalnych progów emisji gazów cieplarnianych dla RFNBO (ang. renewable liquid and gaseous fuels of non-biological origin) produkowanych z zielonego wodoru i wychwyconego węgla. Odnosi się on także do propozycji zmian Regulacji (EU) 2019/1242, ustanawiającej normy emisji CO₂ dla ciężkich pojazdów (ang. HDV Heavy-Duty Vehicles).
Pojazdy ciężkie (HDV), to samochody ciężarowe (powyżej 5 ton), autobusy miejskie i dalekobieżne (o masie powyżej 7,5 tony). To one odpowiadają za ponad 25 procent emisji gazów cieplarnianych pochodzących z sektora transportu drogowego na terenie UE i stanowią 6 procent emisji Unii.
W związku z tym surowsze normy emisji dwutlenku węgla dla pojazdów ciężkich mają kluczowe znaczenie dla obniżenia emisji CO₂ w sektorze, ale także poprawy jakości powietrza.
Obecna unijna flota pojazdów ciężkich jest prawie w całości napędzana silnikami spalinowymi (około 99 procent), które są zasilane głównie importowanymi paliwami kopalnymi, co z kolei przyczynia się do zależności energetycznej UE.
Dzięki tym nowym standardom oczekuje się, że popyt na paliwa kopalne spadnie, a wraz z nimi wzrośnie niezależność energetyczna i stabilizacja rynku energii.
Ostre cięcie
Wniosek Komisji zaostrza normy emisji CO₂ dla pojazdów HDV i proponuje nowe, ambitniejsze docelowe poziomy emisji dwutlenku węgla dla nowych pojazdów ciężkich począwszy od 2030 roku.
W praktyce oznacza to, że emisje CO₂ zmniejszyłyby się średnio (w porównaniu do 2019 r.) o:
1. 45% od 1 stycznia 2030 r.
2. 65% od 1 stycznia 2035 r.
3. 90% od dnia 1 stycznia 2040 r.
Już od 2030 roku wszystkie nowo rejestrowane autobusy miejskie na terenie UE będą musiały być zeroemisyjne (100 procent udziału pojazdów bezemisyjnych).
Mamy już tylko 7 lat na przygotowanie się do wdrożenia miejskich pojazdów bezemisyjnych, lecz dla wielu mieszkańców, zanieczyszczonych smogiem miast, jest to aż 7 lat oczekiwania na poprawę jakości zdrowia i życia.
Czas nagli
Wymóg związany z flotą zeroemisyjnych autobusów powinien sprowokować urzędników do szybkiego zaplanowania strategii przejścia na całkowicie zeroemisyjny transport publiczny. Jest to ostatni rok na budowę założeń projektów dekarbonizacyjnych w obszarze transportu miejskiego. Nie jest to zagadnienie łatwe i proste, są jednak mechanizmy unijne (PDA Support) które oferują wsparcie w tym zadaniu.
W całej Polsce powstają także Doliny Wodorowe i funkcjonują już Klastry oraz stowarzyszenia działające na rzecz dekarbonizacji, których eksperci powinni aktywnie włączać się w budowę miejskich strategii zeroemisyjnego transportu miejskiego.
Tak właśnie stało się na Pomorzu, z udziałem Klastra Technologii Wodorowych, wsparciu ekspertów branżowych i zaangażowaniu przedstawicieli miast Gdynia, Gdańsk, Tczew i Wejherowo opracowano podstawy przejścia na wodór - a dokładnie wodoru jako paliwa zasilającego autobusy w tych miastach.
Zwolnienie z celów redukcji emisji CO₂ będzie miało zastosowanie do pojazdów ciężkich używanych np. w górnictwie, leśnictwie, rolnictwie, w siłach zbrojnych, oraz przez służby straży pożarnej czy ratownictwo medyczne.
Zwolnieniu podlegają też pojazdy specjalistyczne takie jak śmieciarki, choć osobiście nie zgadzam się z tym ostatnim wyjątkiem. To one kursują po naszych miastach i gminach, często stojąc na biegu jałowym i emitując spaliny. Przecież już jest wiele pojazdów komunalnych napędzanych wodorem. Rozwiązania te są wdrożone i przetestowane, a moim zdaniem to „zwolnienie” z wymagań opóźni tylko proces implementacji technologii wodorowych, co przełoży się negatywnie na mieszkańców miast.
Mam tu na myśli choćby budowę sieci stacji tankowania (HRS) lub szybkich ładowarek, której gęstość zależna jest, jak wiadomo od popytu.
Zwolnienie z obowiązku spełnienia tych wymogów regulacyjnych dotyczyć ma także „drobnych przedsiębiorców”, których floty nie przekraczają ilości 100 pojazdów.
To z kolei ma się przełożyć na uniknięcie negatywnych skutków ekonomicznych dekarbonizacji. Ciekawą sprawą jest również powiązanie tych regulacji z innym wymogiem UE, a mianowicie nakazem rejestracji wszystkich nowych samochodów osobowych i dostawczych sprzedawanych na terenie UE od 2035 roku, jako pojazdy zeroemisyjne.
Akumulator, wodorowe ogniwa paliwowe czy e-fuels?
Teraz producenci pojazdów muszą zdecydować, jakie technologie będą rozwijać, promować i wykorzystywać. Czy zdecydują się na elektryfikację, wodorowe ogniwa paliwowe, wodór w pojazdach spalinowych czy może stosowanie tylko paliw syntetycznych (e-fuels)?
Wiemy, że pojazd elektryczny z akumulatorem ma całkowitą sprawność ogólną (od punktu wytwarzania energii do użytkownika końcowego) wynoszącą około 69 proc., podczas gdy pojazd napędzany ogniwami paliwowymi ma sprawność na poziomie od 26 do 35 procent, dla samochodu zasilanego syntetycznym paliwem płynnym ta wartość oscyluje w granicach od 13 do 15 proc.
Moim zdaniem ze względu na niską efektywność paliw syntetycznych takich jak metanol, syntetyczny metan lub nafta (spełniających nowe wymogi stosowania i produkcji paliw RFNBO) technologie te nie powinny być brane pod uwagę w przypadku pojazdów ciężarowych. Stanowią one jednak dalej możliwą opcję dekarbonizacji dla „osobówek”.
Na koniec należy zadać kluczowe pytanie, jak zinterpretować zatem stosowanie paliw syntetycznych w długim horyzoncie czasowym w świetle planowanego zakazu rejestracji samochodów z silnikami spalinowymi i wymogu rejestracji nowych autobusów publicznych tylko jako zeroemisyjnych od roku 2030?
Moim zdaniem, analizując całokształt propozycji, stan techniki i prowadzone działania lobbingowe, wydaje się bezsprzeczne, że dalszy rozwój zeroemisyjnego transportu powinien być ukierunkowany na technologie wodorowe. Wodór dla wielu użytkowników stał się już paliwem codziennego zastosowania i trend ten może się tylko pogłębiać, doprowadzając do spadku cen tego paliwa oraz kosztów produkcji.
Źródło: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_23_762
