Politechnika Śląska wspólnie z PGNiG oraz Instytutem Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu prowadzą działania zmierzające do komercjalizacji systemu „Hy-Chess”. Jest to technologia pozwalająca wytwarzać zielony wodór oraz syntetyczny gaz ziemny i w sposób bezemisyjny produkować energię elektryczną oraz magazynować ją w postaci sprężonego dwutlenku węgla.

Projekt pt. „System wytwarzania wodoru oraz syntetycznego gazu ziemnego z funkcjonalnością w zakresie wytwarzania oraz magazynowania energii elektrycznej” (Hy-Chess), zgłoszony przez konsorcjum, którego liderem jest PGNiG, uzyskał najwyższą ocenę ekspertów Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, spośród 47 wniosków złożonych w konkursie nr I Strategicznego Programu Badań Naukowych i Prac Rozwojowych pt. „Nowe technologie w zakresie energii”. W programie projekt „Hy-Chess” otrzymał dofinasowanie w wysokości 34,3 mln zł.

– Rosnące zapotrzebowanie na tzw. czystą energię przyspiesza programy badawczo-rozwojowe, przybliżające nas do neutralności klimatycznej. Gdy pomysły naukowców trafiają w potrzeby przedsiębiorstw, a nawet całej gospodarki, efekty współpracy nauki z biznesem mogą okazać się przełomowe. Na to liczymy, inwestując w system „Hy-Chess”. Innowacyjność i potencjał technologii zaproponowanej przez zespół naukowców Politechniki Śląskiej pod kierunkiem prof. Łukasza Barteli oraz prof. Anny Skorek-Osikowskiej, potwierdza także decyzja NCBiR o przyznaniu dofinasowania – przekazał w komunikacie prasowym Arkadiusz Sekściński, wiceprezes Zarządu PGNiG SA ds. Rozwoju.

Wspólne przedsięwzięcie w pierwszej kolejności zakłada zaprojektowanie oraz wykonanie prototypu w celu potwierdzenia funkcjonalności technologicznej, a następnie pełnoskalowego demonstratora dla innowacyjnego systemu hybrydowego, integrującego podsystemy produkcji wodoru, konwersji wodoru do syntetycznego gazu ziemnego, wytwarzania energii elektrycznej w procesie tlenowego spalania gazu ziemnego oraz magazynowania energii w sprężonym dwutlenku węgla.

Decyzja o rozpoczęciu fazy inwestycyjnej uzależniona będzie od wyników analiz techniczno-ekonomicznych, które uzyskane zostaną w oparciu o studium wykonalności, zaplanowane w pierwszej fazie projektu i przewidziane do realizacji przez zespół z Politechniki Śląskiej. W drugiej fazie projektu zespół z naszej Uczelni będzie odpowiedzialny za wybudowanie oraz przebadanie prototypów dwóch podsystemów, tj. podsystemu wytwarzania oraz podsystemu magazynowania energii elektrycznej. Budżet na to zadanie badawcze wynosi 9 313 664,40 zł, przy całkowitym budżecie przewidzianym dla Politechniki Śląskiej wynoszącym 10 164 143,85 zł. Prototypy dwóch pozostałych podsystemów zostaną opracowane i przebadane przez Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu.

Proponowana technologia „Hy-Chess” ma charakter poligeneracyjny, tzn. umożliwia pozyskiwanie kilku produktów użytkowych – co ważne – w ilościach, które mogą być dostosowywane dla bieżącego zapotrzebowania, np. sezonowego lub dobowego.

– Zakłada się, że podstawowym produktem systemu będzie zielony wodór, który niebawem, zgodnie z przyjętą Europejską Strategią Wodorową oraz Polską Strategią Wodorową, ma stanowić jeden z podstawowych nośników energii. W przyszłości produkcja, a zwłaszcza dystrybucja wodoru będzie stanowić istotny element biznesowy w działalności PGNiG – informuje wiceprezes Sekściński.

– System „Hy-Chess” wykorzystywać będzie energię elektryczną pozyskiwaną w systemach bazujących na niestabilnych źródłach odnawialnych i co ważne, będzie charakteryzować się wysoką elastycznością w zakresie uzyskiwania poszczególnych produktów. Ten walor może być szczególnie istotny w okresie początkowej fazy kreowania ważnych dla bezpieczeństwa energetycznego rynków nowych, „zielonych” paliw, na których występować będzie duża niepewność, np. co do skali zapotrzebowania na wodór czy na usługę magazynowania energii elektrycznej – podkreśla prof. Łukasz Bartela z Politechniki Śląskiej.

Zgodnie z założeniami, projekt będzie realizowany w trzech etapach, z których dwa pierwsze tj. studium wykonalności i instalacja pilotażowa będą realizowane na Śląsku, a trzeci, czyli demonstrator technologii „Hy-Chess” będzie wybudowany w Oddziale PGNiG SA w Odolanowie (woj. Wielkopolskie), gdzie pracuje obecnie instalacja służąca do produkcji gazu ziemnego wysokometanowego w oparciu o dostarczany do niej gaz ziemny zaazotowany, pochodzący z krajowych kopalń.

Technologia „Hy-Chess” stanowi efekt prac zespołu Politechniki Śląskiej zajmującego się już od wielu lat problematyką magazynowania energii, szczególnie w obszarze rozwiązań wielkoskalowych. Wynalazek autorstwa prof. Łukasza Barteli oraz prof. Anny Skorek-Osikowskiej, pracowników Katedry Maszyn i Urządzeń Energetycznych Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki, jest obecnie procedowany przez Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej.

– Wynalazek, na który zwrócił uwagę krajowy potentat energetyczny, jakim jest Spółka PGNiG, jest jednym z wielu rozwiązań wypracowanych w ramach naszego zespołu. W ciągu zaledwie kliku lat udało nam się opracować kilkanaście rozwiązań, z których dla większości uzyskano patenty. Wiele zgłoszeń czeka na finalne rozstrzygnięcia w krajowym, jak również europejskim urzędzie patentowym. Taka sytuacja jest komfortowa dla opracowywania wniosków projektowych. Dobry pomysł, poparty do tego dowodami z badań prowadzonych na opracowywanych przez nas stanowiskach badawczych, jest tutaj najważniejszy. Potwierdza to nasza efektywność w zakresie pozyskiwania źródeł finansowania. W ciągu ostatnich trzech lat pozyskaliśmy 7 projektów badawczych o łącznym budżecie ponad 65 mln zł – mówi prof. Anna Skorek-Osikowska, która w ramach projektu „Hy-Chess” będzie pełniła rolę kierowniczki B+R.

– Cenne jest dla nas to, że działania badawcze zaplanowane w pozyskanym projekcie, doskonale wpisują się w profil tematyczny Klastra Transformacji Energetyki Zawodowej, którego pilotaż jesteśmy zobowiązani przeprowadzić na Politechnice Śląskiej w ramach niedawno uruchomionego projektu DEsire, dla którego finansowanie uzyskaliśmy w konkursie Gospostrateg VI. Działania klastrowe w okresie właściwym dla realizacji projektu będą koncentrowały się głównie na organizacji otoczenia interesariuszy procesów inwestycyjnych, które mają mieć miejsce w obszarze energetyki jądrowej. Od samego początku planowaliśmy jednak klaster jako platformę współpracy podmiotów otwartych na wszelkie technologie wspierające procesy dekarbonizacyjne. Chcemy, aby należyte miejsce miały tutaj również działania ukierunkowane na wdrożenia wielkoskalowych systemów magazynowania energii, również tych, którymi mocno interesujemy się w ramach działalności naszego zespołu, mające wykorzystywać infrastrukturę pokopalnianą – dodaje prof. Łukasz Bartela, kierownik projektu DEsire, a także koordynator Podobszaru POB6.9 “Magazynowanie energii i energetyka wodorowa”.

tekst: Redakcja

zdjęcie: pexels.com

Artykuł ukazał się w Biuletynie 4 (340) 2022