Stal nierdzewna kluczowa w transformacji klimatycznej

Wodór to paliwo o gigantycznym potencjale, które jest ściśle powiązane z transformacją energetyczną i dekarbonizacją europejskiej gospodarki. Oczekuje się, że wodór będzie jednym z kluczowych paliw w transformacji energetycznej i klimatycznej UE. Jego fundamentalną zaletą jest, że podczas jego spalania powstaje woda. Wodór może być więc bez szkody dla środowiska wykorzystywany jako paliwo w silnikach elektrycznych lub do ogrzewania. Jest także bardzo ważnym surowcem w przemyśle chemicznym i petrochemicznym w procesach produkcji np. metanolu lub amoniaku, potrzebnego do wytwarzania nawozów.

Jednak bardzo specyficzne własności wodoru nie ułatwiają ani jego wytwarzania, przechowywania i transportu, ani eksploatacji. Wysoka dyfuzyjność wodoru wymaga bezwzględnej gazoszczelności. Ryzyko wybuchów czy pożarów jest poważne, więc wodór wymaga zastosowania specjalnych materiałów konstrukcyjnych do budowy zbiorników, rur, armatury, zaworów, czy też elektrolizerów i sprężarek. Dzięki wysokiej wytrzymałości, długiej żywotności i wysokiej plastyczności w niskich temperaturach oraz odporności na kruchość wodorową stal nierdzewna jest doskonałym materiałem, wykorzystywanym w przechowywaniu i przesyłaniu wodoru. Właśnie ostatnia z wymienionych właściwości ma niebagatelne znaczenie dla bezpieczeństwa –  stale nierdzewne, przede wszystkim austenityczne  zawierające nikiel, głównie dzięki mikrostrukturze austenitu, opierają się zarówno zjawisku przenikania wodoru, jak i degradacji, zapobiegają więc ulatnianiu się gazu, chronią elementy przed pękaniem i kruchością.  Mowa tu o stali nierdzewnej typu 316L (UNS S31603) i 304L (S30403) a także ich odmianach stabilizowanych (316Ti, 321 i 347), przy czym 316L jest bardziej preferowana ze względu na wyższą stabilność struktury austenitu i mniejszą podatność na kruchość. Stale ferrytyczne, martenzytyczne lub duplex mogą być również używane przy przesyle wodoru, w elementach rurociągów wodorowych, pod warunkiem, że są stosowane przy niskim obciążeniu. (…)

Nordycko-Bałtycki Korytarz Wodorowy

Pytaniem jest czy te wyjątkowe właściwości stali nierdzewnej zaczną być w końcu powszechniej w Polsce wykorzystywane w różnego rodzaju inwestycjach związanych z wodorem, który ma dużą szansę na stanie się jednym z głównych nośników energii w Europie. Gaz ten może pomóc w przeprowadzeniu transformacji energetycznej i dekarbonizacji gospodarek w państwach członkowskich Unii Europejskiej. W unijną strategię wodorową oraz plan REPower-EU wpisuje się Projekt Nordycko-Bałtyckiego Korytarza Wodorowego. Jest to inicjatywa, której celem jest rozwój gospodarki wodorowej w regionie Europy Północnej i Środkowej. W grudniu 2023 roku operatorzy sieci przesyłowej z sześciu krajów UE podpisali porozumienie o współpracy w ramach tego transgranicznego projektu. Inwestycja obejmuje stworzenie infrastruktury, umożliwiającej transport wodoru pomiędzy krajami takimi jak: Finlandia, Estonia, Łotwa, Litwa, Polska i Niemcy. Jednym z sygnatariuszy umowy była spółka GAZ-SYSTEM. Połączenie to umożliwi przesył wodoru z Europy Północnej, gdzie występuje znaczny potencjał do produkcji odnawialnego wodoru, do Europy Środkowej, która będzie stanowiła główny ośrodek jego wykorzystania. Inwestorzy zapewniają, że korytarz stworzy ogromne możliwości dla rozwoju odnawialnych źródeł energii w regionie. Według planów korytarz powinien zacząć działać w 2030 roku i pomoże w osiągnięciu unijnego celu, jakim jest krajowa produkcja 10 mln ton wodoru ze źródeł odnawialnych do 2030 roku.  W listopadzie 2023 roku inwestycja została wpisana na listę projektów będących przedmiotem wspólnego zainteresowania (ang. Project of Common Interest – PCI).

Spółka GAZ-SYSTEM postrzega swoją rolę jako przyszłego operatora systemu przesyłowego wodoru z miejsc jego wytworzenia do punktów, gdzie występuje popyt. Będzie to najprawdopodobniej związane z budową odrębnego systemu do transportu wodoru. Spółka prowadzi obecnie badania mające na celu opracowanie Wodorowej Mapy Polski, która pozwoli określić lokalizacje popytu i podaży na wodór oraz potencjalny przebieg wodorociągów na terenie kraju.

Źródło: www.nickelinstitute.org; www.gaz-system.pl; zdjęcie: Shutterstock.com