Wodór, będący bezbarwnym gazem, zyskał całą paletę umownych „kolorów”, które służą do klasyfikacji metod jego wytwarzania. Poszczególne barwy wskazują na wykorzystywany surowiec, źródło energii lub technologię, co często przekłada się na poziom emisji związanych z produkcją. Należy jednak pamiętać, że nie jest to jedna, formalna klasyfikacja obowiązująca na całym świecie, dlatego określenia te nie powinny być traktowane jako samodzielny certyfikat niskoemisyjności.
Wodór bezbarwny, produkcja kolorowa
Terminologia kolorystyczna powstała jako uproszczony sposób komunikacji różnic między technologiami produkcji wodoru. Najczęściej spotykane określenia to:
- Szary – produkowany z gazu ziemnego bez wychwytywania CO₂.
- Niebieski – produkowany z paliw kopalnych z wykorzystaniem technologii wychwytywania i składowania CO₂ (CCS).
- Zielony – produkowany w procesie elektrolizy z wykorzystaniem energii odnawialnej.
- Turkusowy – otrzymywany w procesie pirolizy metanu.
- Różowy – produkowany z wykorzystaniem energii jądrowej.
- Biały – występujący naturalnie w skorupie ziemskiej.
- Czarny i brązowy – produkowane odpowiednio z węgla kamiennego i brunatnego.
Szary wodór – dominujący, lecz emisyjny
Szary wodór jest obecnie jednym z najczęściej produkowanych rodzajów wodoru globalnie. Powstaje głównie w procesie reformingu parowego metanu (SMR) z gazu ziemnego. Technologia ta jest dobrze rozwinięta i stosowana na dużą skalę w przemyśle, m.in. przy produkcji amoniaku, nawozów oraz w rafineriach. Głównym problemem są znaczące emisje CO₂, które powstają podczas procesu i nie są wychwytywane, trafiając bezpośrednio do atmosfery. Polska jest trzecim największym producentem wodoru w Unii Europejskiej, a krajowa produkcja w zdecydowanej większości opiera się na paliwach kopalnych, co oznacza dominację wodoru szarego.
Niebieski wodór – potencjał redukcji emisji z CCS
Niebieski wodór powstaje podobnie jak szary, jednak z kluczową różnicą: wykorzystuje technologię wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS). CO₂ powstający z reformingu gazu ziemnego jest wychwytywany, a następnie transportowany i składowany, np. w strukturach geologicznych. Teoretycznie pozwala to znacząco ograniczyć emisje. W praktyce rzeczywisty bilans emisyjny zależy od wielu czynników, takich jak skuteczność wychwytywania CO₂, zapotrzebowanie energetyczne instalacji oraz emisje związane z wydobyciem, przetwarzaniem i transportem gazu ziemnego. Dlatego ocena jego śladu węglowego wymaga analizy całego łańcucha dostaw.
Zielony wodór – symbol transformacji energetycznej
Zielony wodór, produkowany najczęściej poprzez elektrolizę wody z wykorzystaniem energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych (głównie wiatru i słońca), stał się symbolem transformacji energetycznej. Sam proces elektrolizy nie generuje bezpośrednich emisji CO₂. W unijnych regulacjach istotną kategorią są odnawialne paliwa pochodzenia niebiologicznego (RFNBO). Aby wodór został zakwalifikowany jako RFNBO, musi spełnić określone kryteria dotyczące pochodzenia energii elektrycznej, jej powiązania czasowego i geograficznego z produkcją wodoru oraz redukcji emisji gazów cieplarnianych. Coraz większe znaczenie ma więc nie tylko źródło energii, ale także możliwość udokumentowania jej pochodzenia i zgodności z unijnymi przepisami.
Turkusowy wodór – węgiel zamiast CO₂
Turkusowy wodór jest otrzymywany w procesie pirolizy metanu, gdzie metan rozkładany jest na wodór i stały węgiel. W przeciwieństwie do reformingu parowego, głównym produktem ubocznym nie jest CO₂. Brak bezpośredniej emisji CO₂ w procesie nie oznacza jednak zerowego śladu emisyjnego. Na jego ostateczny wpływ na klimat wpływa źródło energii wykorzystywanej do pirolizy, pochodzenie metanu oraz sposób zagospodarowania powstałego węgla. Technologia ta jest nadal w fazie rozwoju, a jej przyszłe znaczenie zależeć będzie od możliwości skalowania produkcji i osiągnięcia odpowiednio niskiej emisyjności.
Różowy wodór – stabilność energetyki jądrowej
Różowy wodór to wodór produkowany z wykorzystaniem energii pochodzącej z energetyki jądrowej. Najczęściej oznacza to elektrolizę wody zasilaną energią elektryczną z elektrowni jądrowej. Dzięki temu produkcja wodoru może być prowadzona niezależnie od dostępności energii ze źródeł odnawialnych, zapewniając stabilność dostaw.
Biały wodór – naturalne występowanie
Biały wodór, nazywany również naturalnym lub geologicznym, występuje samoistnie w głębokich warstwach skorupy ziemskiej w wyniku naturalnych procesów chemicznych. Nie wymaga on energochłonnych procesów przemysłowych, lecz jest pozyskiwany poprzez bezpośrednie odwierty ze złóż geologicznych. Potencjał białego wodoru jest obecnie badany pod kątem zasobów, możliwości eksploatacji, opłacalności wydobycia oraz środowiskowych konsekwencji prowadzenia odwiertów.
