Woda, wodór i węgiel – trzy klucze do zrównoważonego rozwoju

Zmiany klimatu wymuszają transformację wszystkich sektorów gospodarki tak, aby stała się ona zeroemisyjna. Idea 3W koncentruje się zasobach, wokół których biznes, nauka, administracja i społeczeństwo powinny budować swoją strategię zielonej przemiany – na wodzie, bez której nie byłoby życia na Ziemi, na wodorze, który jest przyszłością energetyki oraz na nowych technologiach karbonowych i ich potencjale. 

Idea 3W została zainicjowana przez Bank Gospodarstwa Krajowego, który w swojej strategii koncentruje  się na wspieraniu zrównoważonego rozwoju społeczno-gospodarczego naszego kraju. Zakłada ona wsparcie świata nauki i biznesu w rozwoju nowoczesnych technologii stosowanych m.in. w przemyśle, energetyce i medycynie. Zainicjowanie działań wokół Idei 3W jest rezultatem uważnej obserwacji otaczającej nas rzeczywistości. 

Codzienne decyzje Polaków mają wpływ nie tylko na klimat i otaczające nas środowisko, ale także na to, jaka jest kondycja polskich przedsiębiorstw i stan polskiej gospodarki. Te trzy zasoby – woda, wodór i węgiel – odpowiednio wykorzystane zmienią ją w bardziej innowacyjną i konkurencyjną. 

Z zasobów 3W nie sposób jednak korzystać bez rozwoju określonych technologii oraz inwestycji, którym towarzyszy trwała zmiana powszechnej mentalności, codziennych konsumenckich przyzwyczajeń i praktyk w gospodarce i biznesie. Eksperci BGK opracowali raport „Idea 3W. Perspektywy rozwoju”, w którym opisali, jakie technologie z obszaru 3W mogą już wkrótce odmienić otaczającą nas rzeczywistość. Raport można bezpłatnie pobrać ze strony www.idea3W.org. Poniżej przedstawiamy najważniejsze jego elementy. 

Woda to podstawa

Mówi się, że Ziemia jest „błękitną planetą” – ale choć morza i oceany pokrywają większość powierzchni globu, to zaledwie ułamek ziemskich zasobów stanowi woda pitna, będąca podstawą wszelkiego życia. Wodę nie tylko konsumujemy, ale używamy szeroko w produkcji, przemyśle, rolnictwie i energetyce. Dlatego też odpowiedzialna, mądra i oszczędna gospodarka wodna – obejmująca strategie retencji, oczyszczania i ponownego wykorzystania wody – powinna być w grupie priorytetów – nie tylko Idei 3W, ale całej światowej gospodarki. 

Wodna odpowiedzialność

Obecnie w Polsce retencjonowane jest zaledwie 6,5 % wody, zaś wieloletnie zaniedbania w zakresie gospodarki wodnej, melioracji i architektury miast doprowadziły do występowania sezonowych niedoborów. Te zaburzenia w połączeniu z negatywnymi skutkami ocieplenia klimatu przyczyniły się do występowania zarówno okresów suszy, jak i powodzi.  

Wobec tych negatywnych zjawisk, niezbędne są działania m.in. z zakresu smart cities – pozwalające przywrócić odpowiednie warunki obiegu hydrosfery, zwiększające retencjonowanie i monitorowanie stanu zasobów. W skali konsumenckiej, odpowiedzią na kryzys wodny mogą być proste rozwiązania w gospodarstwach domowych – perlatory (wodooszczędne końcówki kranu czy prysznica), dwufunkcyjny system spłukiwania czy wymiana baterii dwuuchwytowej na jednouchwytową.

Odsalanie, uzdatnianie, powtórne wykorzystanie

Wodę należy nie tylko oszczędzać, ale także odzyskiwać – oprócz technologii retencyjnych, rozwijane są również oczyszczalnie, obniżające koszty swojego działania i zwiększające wydajność przy użyciu nowoczesnych membran i monitoringu poziomu ścieków. 

Z uwagi na duże zasoby wody słonej, opracowuje się techniki odsalające – np. dzięki zastosowaniu odwróconej osmozy, porowatych materiałów w połączeniu ze światłem słonecznym, procesowi zamrażania, czy nowoodkrytemu rozpuszczalnikowi – cieczy jonowej. Uzdatnianie wody słonej na dużą skalę wciąż pozostaje niestety relatywnie kosztownym zabiegiem.

Równolegle do wyżej opisanych praktyk, rozwijane są rozwiązania pozwalające powtórnie – a nawet wielokrotnie wykorzystywać wodę. Należą do nich m.in. metody oparte na systemach obiegu zamkniętego, stosowane w przemyśle czy uprawy hydroponicznie w rolnictwie (bezglebowe, zwykle oparte na wykorzystaniu szklarni lub namiotów).

Wodór – czysta energia

Odejście od szkodliwych emisji w obszarze energetyki musi być rekompensowane wprowadzaniem nowych, efektywnych źródeł, które pozwolą odpowiadać na potrzeby światowej gospodarki ciągłością produkcji, a tym samym – zachować bezpieczeństwo energetyczne. Jednym z obiecujących rozwiązań przyszłości w tym zakresie jest wodór. Ten najlżejszy pierwiastek chemiczny może być źródłem energii, które w „czysty”, bo zeroemisyjny sposób mogą zastąpić elektrownie węglowe czy opalane koksem piece hutnicze. 

Wodór produkować można z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii w drodze elektrolizy – dzięki temu niesie on potencjał magazynu nadwyżek energii elektrycznej wygenerowanej fotowoltaicznie lub wiatrowo. Produkcję wodoru może wspierać również energia jądrowa. 

Wodór coraz szybciej z paliwa przyszłości staje się bliższy teraźniejszości – inwestorzy angażują się w tworzenie dolin wodorowych i eksperymenty infrastrukturalne z wykorzystaniem tego pierwiastka, a rozwój w obszarze przemysłu to gwarancja uzyskania konkurencyjnej przewagi. Polska jest obecnie jednym z największych producentów wodoru w Europie – podejmując właściwe decyzje, wykorzystując plany budowy źródeł odnawialnych oraz sieci dolin wodorowych – nasz kraj może utrzymać tę preferencyjną pozycję.

Węgiel – nowe oblicze i nieograniczone możliwości

Powszechnie węgiel kojarzony jest przede wszystkim ze swoją rolą w energetyce. Tymczasem węgiel jest w przyrodzie wszechobecny, występuje pod rozmaitymi postaciami i posiada różnorodne, cenne właściwości. Węgiel to przecież nie tylko czarna skała zatruwająca nasze powietrze. Choć więc wysoka emisyjność tego pierwiastka w procesie wytwarzania energii nie pozwala na jego dalsze stosowanie w energetyce przyszłości, to niesie on wielki potencjał w dziedzinach inżynierii, a dalej – elektronice, medycynie, budownictwie, przemyśle kosmicznym, lotnictwie i motoryzacji.

Węgiel rozumiany jako pierwiastek daje właściwie nieograniczone możliwości – warto wspomnieć o węglowych nanorurkach, znajdujących szerokie zastosowanie tak w inżynierii, jak i medycynie czy biotechnologii przyszłości. Inną odsłoną węgla jest grafen – doskonały przewodnik elektryczny, potencjalnie podnoszący efektywność energii elektrycznej, a także nadzieja motoryzacji (m.in. grafenowych silników samochodów elektrycznych) oraz inżynierii tkankowej. Węgiel jest również szeroko stosowany w budownictwie, zaś w postaci aktywnej może też być wykorzystany przy oczyszczaniu wody. Nowe materiały z nanocząstek węgla mogą także pomóc w rozwiązaniu problemów emisyjnych powodowanych przez energetyczne wykorzystanie węgla kamiennego i brunatnego

W jak współpraca – tworzenie ekosystemu 3W

Idea 3W to dopiero początek – kolejne etapy projektu, organizowane warsztaty, spotkania i konferencje stopniowo przynoszą nowe formy współpracy, przyciągają partnerów, podmioty biznesowe, przedstawicieli samorządów, gotowych działać na rzecz zrównoważonego rozwoju w oparciu o zasoby i technologie z zakresu wody, wodoru i nowoczesnych technologii węglowych. 

Dzięki Idei 3W świat nauki, w którym powstają nowatorskie rozwiązania oraz technologie, zbliży się do świata biznesu, powstaną narzędzia ułatwiające współpracę pomiędzy wynalazcami a firmami zainteresowanymi komercjalizacją tych innowacji oraz instytucjami finansowymi, które pomogą znaleźć środki na odważne projekty rozwojowe.