<- Strona główna -> Publicystyka -> Odnawialne źródła energii -> Czy czeka nas wybuch "bomby wodorowej" w motoryzacji?
 SERWIS OBJĘTY JEST PATRONATEM MINISTERSTWA GOSPODARKI
W tym tygodniu nie zamieszczono żadnych nowości technicznych
 

Rezygnacja


zpp.pl
kibicujklimatowi.pl

 


 Ekologia  (5)
 FELIETONY GRZEGORZA WIŚNIEWSKIEGO  (26)
 Finansowanie OZE  (0)
 Ochrona Środowiska  (5)
 Odnawialne źródła energii  (25)
 Polityka energetyczna  (1)
 Polityka UE  (1)
 Relacje z konkursów ekologicznych i o tematyce OZE  (1)
 Rynek energii  (0)

 dodaj artykuł


Pliki do pobrania

Artykuł "Odnawialne źródła energii- słońce i jego możliwości"

Artykuł o Międzynarodowej Konferencji „Autonomia energetyczna domu, osiedla, gminy i regionu”

"List" vortalu EnergieOdnawialne.pl do uczestników II Konferencji Paliwowo-Energetycznej Polskiej Izby Paliw Płynnych 2009

Blog "SOLARIS"

Blog "Odnawialny" Grzegorza Wiśniewskiego

Tworzenie serwisów internetowych, poligrafia, gadżety reklamowe


Energiczny Obywatel
Rola społeczności lokalnej w rozwoju gospodarki niskoemisyjnej
Konkurs „Zielona Ławeczka”
KOGENERACJA - perspektywy rozwoju inwestycji

Archiwum Aktualności

Copyright © 2003-2012 EnergieOdnawialne.pl


Stolica staży
Czy czeka nas wybuch "bomby wodorowej" w motoryzacji?

Zapowiada się prawdziwa rewolucja w motoryzacji. Stale ulepszane silniki samochodowe wewnętrznego spalania będą prawdopodobnie stosunkowo szybko zastąpione silnikami elektrycznymi zasilanymi ogniwami paliwowymi. O prowadzonych badaniach na tym polu i ostatnich inicjatywach w Stanach Zjednoczonych rozmawiają prof. Wiesław Ciechanowicz z Instytutu Badań Systemowych PAN i Edward Garścia, redaktor naczelny AURY.

Edward Garścia: - Panie profesorze, we wrześniowym tygodniku WPROST Ludwik M. Bednarz pisze o zbliżającym się wybuchu bomby wodorowej w motoryzacji. Najwięksi producenci samochodów (DaimerChrysler, Ford, General Motors, Honda, Hyundai, Nissan, Toyota i Volkswagen) oraz koncerny naftowe (BP, ChevronTexaco, ExxonMobil, Shell), a także producenci ogniw paliwowych zawarli sojusz "California Fuel Cell Partnership", którego celem jest doprowadzenie do tego, by w ciągu dziesięciu lat większość Kalifornijczyków przesiadła się z samochodów spalinowych na elektryczne, zasilane ogniwami paliwowymi. Taki sojusz zawiązano w Sacramento, stolicy Kalifornii, a jego inicjatorem był Arnold Schwarzenegger, gubernator tego stanu. Co nowego widzi Pan w tej inicjatywie?

Wiesław Ciechanowicz: - o zbliżającej się erze wodorowej publikuję artykuły w AURZE od kilku lat. Kryzys ropy naftowej, jaki obecnie zaistniał w związku z sytuacją na Bliskim Wschodzie, wpłynął na przyspieszenie działań, które kilka lat temu zapoczątkowały instytuty naukowe i największe koncerny samochodowe.

- Powtarza się sytuacja z 1973 roku. Wówczas z powodu wysokiej ceny ropy kraje zachodnie wprowadziły wiele nowych rozwiązań, które umożliwiały znaczne obniżenie energochłonności swych gospodarek.

- Teraz cena baryłki ropy doszła do niespotykanej do tej pory wysokości, 50 dolarów, ale na problem paliw trzeba spojrzeć perspektywicznie. Według wiarygodnych prognoz zbliża się koniec ery ropy naftowej i ludzkość musi szukać nowych źródeł energii.
Z doniesień z Sacramento ważne jest to, że koncerny samochodowe zadeklarowały, iż za kilkanaście miesięcy będzie można kupić wodorowe auta po cenach zbliżonych do cen samochodów o tradycyjnym napędzie. A General Motors chce być pierwszym, który sprzeda milion samochodów napędzanych ogniwami paliwowymi.

- Wodór ma wyeliminować benzynę. Skąd będziemy go brali? Wprawdzie jest go pod dostatkiem, bo zawarty jest w wodzie, ale pozyskiwanie go było do tej pory bardzo drogie. Mogła na to sobie pozwolić tylko np. NASA, która wykorzystywała wodór jako paliwo w lotach kosmicznych, ale przy tych zamierzeniach na stronę ekonomiczną nie zwracano uwagi.

- Najkorzystniej wodór można wytwarzać w przypadku dysponowania tanią energią elektryczną przez elektrolityczny rozkład wody. Takiej energii dostarczają farmy generatorów wiatrowych zlokalizowanych w pobliżu brzegów morskich, gdzie z reguły prędkość wiatrów jest dwukrotnie większa niż w głębibi lądu. (W wyniku tego mogą produkować 8 razy więcej energii niż te na lądzie.) Ale nie chodzi tu wyłącznie o wyeliminowanie benzyny. Zastąpienie silnika wewnętrznego spalania, jakim posługujemy się w samochodzie, silnikiem elektrycznym zasilanym ogniwem paliwowym pozwala na dwukrotne zwiększenie sprawności energetycznej napędu samochodowego.

- Energii wytwarzanej przez wiatraki jest jednak zbyt mało, w Stanach Zjednoczonych chcą pozyskiwać wodór z gazu ziemnego, ropy naftowej, etanolu lub węgla. Pan uparcie od kilku lat proponuje zasilanie ogniw paliwowych metanolem, a zwłaszcza biometanolem.

- W Stanach Zjednoczonych podchodzą do tego zagadnienia głównie pod kątem ekonomicznym, nie uwzględniając wszystkich problemów związanych z ochroną środowiska, a zwłaszcza aspektu ocieplenia klimatu. Metanol jako paliwo może być stosowany w postaci mieszanki z benzyną, w układach turbiny gazowej i parowej, szczególnie w systemach pokrywających zapotrzebowanie mocy w okresach szczytowych, w silnikach odrzutowych transportu lotniczego oraz do zasilania ogniw paliwowych.
Ogniwo paliwowe DMFC - Direct Metanol Fuel Cell, wykorzystywane w środkach transportu jako ogniwo polimerowe zasilane bezpośrednio metanolem, będącym produktem przetwarzania biomasy, staje się atrakcyjnym środkiem napędu pojazdów XXI wieku. Nie produkuje ono zanieczyszczeń powietrza, może przyczyniać się do osłabiania efektu cieplarnianego. Działa pomiędzy tankowaniem w metanol, gdy pojazd mechaniczny pokonuje w tym czasie 600-700 km, wykorzystując do tego celu istniejącą strukturę stacji paliwowych. Przewiduje się wzrost liczby samochodów w skali świata z obecnie wynoszącej 600 milionów do 1 miliarda w 2015 roku. Obecnie zużycie ropy kształtuje się na poziomie 3 miliardów ton rocznie. Skala rynku metanolu, jako strategicznego paliwa może osiągnąć za 20-30 lat poziom ponad dziesięciu miliardów ton rocznie.
Udział węgla i wodoru w molekule metanolu wynosi odpowiednio 37,5 i 12,5%. Dla produkcji 10 mld ton metanolu rocznie powstałoby zapotrzebowanie na ponad 4 mld ton węgla. Zródłem węgla dla metanolu może być węgiel kopalny, gaz ziemny, węgiel "atmosferyczny" zawarty w atmosferycznym CO2 lub węgiel "biologiczny" zawarty w biomasie. Koszty metanolu kształtują się następująco:
z atmosferycznego CO2 - 750 USD/tonę,
z gazu naturalnego - 151-164 USD/tonę,
z biomasy - 312-437 USD/tonę,
z węgla - 138 USD/tonę.

Zdaniem FESAC (Fusion Energy Scientific Advisory Committee) USA sięganie po CO2 zawarte w atmosferze jest jedynym rozwiązaniem przechodzenia cywilizacji świata do Ekonomii Wodoru. Ale obecnie jest to nierealne. Według Raportu Akademii Nauk USA, opublikowanego na początku bieżącego roku, jedynie węgiel i energia syntezy mają sens uczestniczyć w przyszłej produkcji wodoru, a biomasa byłaby tylko używana do spalania razem z węglem, aby zredukować ilość emitowanego CO2 z surowców kopalnych. W proponowanej przez nas technologii produkcji metanolu z biomasy, przy udziale syntezy jądrowej o zerowym bilansie emisji CO2, będziemy czerpać węgiel z biomasy i pośrednio z węgla kopalnego. Węgiel kopalny będzie bezpośrednim źródłem wodoru pozyskiwanym przez parowy reforming węgla, i pośrednim źródłem węgla w postaci CO, pozyskiwanym w wyniku rozkładu radiolitycznego CO2 jako produktu ubocznego produkcji wodoru. Wykorzystywanie neutronów wysokich energii, jako produktu syntezy jądrowej typu Deuter - Tryt, do rozkładu CO2 na CO i O2, będzie gwarantem neutralności proponowanej technologii wobec efektu cieplarnianego.
Gdyby tylko 50% atomów węgla zawartych w biomasie uczestniczyło w tworzonych molekułach metanolu, wówczas wykorzystując l tonę biomasy uzyskano by tylko 0,5 tony metanolu. Jednakże l tona biomasy ma zdolność asymilacji CO2 powstałego w wyniku użytkowania 1,5 tony metanolu. Powstaje więc możliwość dodatkowej produkcji, a następnie dodatkowego użytkowania 1 tony metanolu. Jednakże pod warunkiem, że produkcja wodoru i tlenku węgla, dla uzyskania dodatkowej tony metanolu, charakteryzowałaby się zerowym bilansem emisji CO2, co zapewnia proponowana technologia. Dodatkowa produkcja, przy założonej sprawności przetwarzania 50%, stanowiłaby dwukrotną wartość produkcji uzyskiwanej wyłącznie przy udziale biomasy, a więc sumaryczna produkcja stanowiłaby 3-krotną wartość produkcji metanolu z biomasy. Dla uzyskania 1 mln ton rocznie metanolu wymagana byłaby 3-krotnie mniejsza powierzchnia uprawy biomasy aniżeli w przypadku, gdy wykorzystuje się w produkcji wyłącznie biomasę. W kosztach l tony metanolu uczestniczyłaby tylko 1/3 kosztów uprawy biomasy. W ten sposób zmalałby koszt produkcji metanolu.

Technologia produkcji metanolu o zerowym bilansie emisji CO2 będzie obejmować kolejno:
- uprawę wysokowydajnej biomasy celulozowej,
- przetwarzanie biomasy do produktów lotnych i węgla drzewnego przez proces termicznej konwersji,
- zgazowywanie węgla drzewnego do biogazu przez niskotemperaturowć wodną reakcję zwrotną, o osiągalnej dla biomasy relacji wagowej H2 do CO jak 1:1,
- uwodornianie biogazu przez parowy reforming węgla do relacji H2 / CO jak 2:1, wymaganej w procesie syntezy metanolu,
- syntezę metanolu.
Orientacyjnie mogę podać, że przy uprawie biomasy na kilku milionach hektarów i wykorzystywaniu 200 mln ton węgla moglibyśmy produkować około 500 mln. ton metanolu.

- Pod słowem biometanol kryją się dwa zamierzenia, które Konsorcjum "Bioenergia na Rzecz Rozwoju Wsi", a któremu Pan przewodniczy, chce realizować. Pierwsze to zachowanie klimatu, ograniczenie emisji dwutlenku węgla, a drugie to wyeliminowanie bezrobocia na wsi. Jakie są propozycje Konsorcjum w tej sprawie?

- Polska wieś wymaga restrukturyzacji, aby w relacji do krajów Unii Europejskiej dorównać wydajnością produkcji roślinnej z hektara, która w przypadku czterech zbóż i ziemniaków jest dwukrotnie mniejsza w porównaniu z wydajnością w takich krajach, jak Szwecja, Niemcy i Francja. Zagadnienie to nie będzie mogło być rozwiązywane, dopóki nie potrafimy odpowiedzieć na pytanie, jak rozwiążemy problem dalszego wzrostu bezrobocia na obszarach wiejskich, będącego konsekwencją koniecznej restrukturyzacji rozdrobnionego rolnictwa, które obecnie przekracza około 2 milionów bezrobotnych. Szansą dla likwidowania bezrobocia na polskiej wsi może być wytwarzanie produktu na skalę globalnego rynku, którego surowcem byłby produkt wsi. Takim produktem ma być metanol.
Jak wspomniano poprzednio, integracja produkcji metanolu z zerowej emisji CO2 ze źródłami odnawialnymi, jako źródłami energii elektrycznej i ciepła u małych rozproszonych odbiorców, byłaby gwarantem pełnego sukcesu rozwoju technologii paliw i energii XXI wieku. Stwarzałaby szansę znacznego uczestniczenia na przyszłym rynku metanolu oraz technologii ogniw paliwowych.

- Panie profesorze, co więc należy robić, aby Polska nie straciła szansy i aby znalazła się na perspektywicznym globalnym rynku paliw XXI wieku?

- W Polsce istniało i istnieje przekonanie, że im mniej państwa w gospodarce kraju, tym lepiej. W obecnej sytuacji międzynarodowej i kraju nic bardziej zgubnego nie może być, jak propagowanie i stosowanie wyżej wymienionego przekonania. Wprost przeciwnie, w rozwoju obszarów wiejskich, Sląska oraz pewnych gałęzi przemysłu precyzyjnego musi uczestniczyć głównie państwo wspólnie z nauką, państwo odpowiedzialne między innymi za udział nauki w rozważanym przedsięwzięciu, z samorządami terytorialnymi, organizacjami społecznymi, przedsiębiorstwami krajowymi i zagranicznymi.
Nic nie osiągniemy, gdy nie stworzymy centralnego programu wszechstronnego rozwoju kraju, a organizacje rządowe nie zrozumieją konieczności takiego działania. Rozwiązaniem nie może być fragmentaryczne uczestnictwo pojedynczych osób lub instytutów w konkursach Unii Europejskiej.

- Od pięciu lat próbuje Pan zainteresować odpowiednie władze nowymi tendencjami w wytwarzaniu energii, a zwłaszcza w motoryzacji. Ludwik Bednarz pisze, że biurokratom z Brukseli brakuje rozmachu i kalifornijskiej wizji. Może u nas też brakuje takiej wizji?

- Nie jest łatwo przekonać ludzi do zmiany konwencjonalnego myślenia. Ale ostatnio otrzymałem list od Marszałka Sejmu, pana Józefa Oleksego, którego fragmenty zacytuję: "z wielkim szacunkiem odnoszę się do Pana działań, które mają ogromne znaczenie społeczne - od lat obserwuję Pańskie starania w propagowaniu źródeł energii odnawialnej i doceniając ich wagę, gorąco popieram. Zyczę Panu wielkiej wytrwałości oraz sukcesów w dalszej pracy i zapewniam o swoim poparciu".
Takie słowa dodają sił do dalszych działań.

- Dziękuję za rozmowę i życzę Panu, aby te słowa poparcia zamieniły się w konkretne formy pomocy w realizacji proponowanych zamierzeń.

AURA - październik 2004




Miesięcznik "AURA" - www.aura.krakow.pl


2004-10-29


  Przewodnik   Polityka prywatności   Patronaty   Współpraca   Gminy   Sklep   Edukacja   Kontakt