Wodór miał ratować klimat. Teraz naukowcy odkryli jego mroczną stronę

Wodór ma dziś PR niemal idealny: spala się czysto, ma napędzać stalownie, ciężki transport i magazyny energii. Problem w tym, że w atmosferze potrafi zachowywać się jak sprytny wspólnik metanu, nie grzeje bezpośrednio jak CO₂, ale potrafi wydłużyć życie metanu i dorzucić swoje trzy grosze do ocieplenia. I najnowsze zestawienia globalnego budżetu wodoru sugerują, że ten efekt nie jest już tylko teoretyczną ciekawostką.
...

Wodór nie jest „gazem cieplarnianym”, a jednak potrafi dogrzać planetę

Wodór sam w sobie nie zatrzymuje ciepła tak jak CO₂ czy metan. Kłopot zaczyna się w chemii atmosfery: cząsteczki H₂ zjadają część rodników OH, czyli czegoś w rodzaju naturalnego detergentu, który pomaga usuwać metan z powietrza. Gdy OH jest mniej, metan rozkłada się wolniej – a więc grzeje dłużej.

Do tego dochodzą produkty uboczne tej układanki: wzrost ozonu w troposferze i więcej pary wodnej w stratosferze, oba zjawiska też dokładają się do wymuszenia radiacyjnego. Efekt nie brzmi spektakularnie w jednym zdaniu, ale robi się istotny, kiedy mówimy o dekadach emisji i rosnącej skali użycia wodoru.

W liczbach wygląda to tak: badania podają orientacyjnie, że w horyzoncie 100 lat wodór ma ekwiwalent ocieplenia rzędu ok. 11, a w horyzoncie 20 lat ok. 37, właśnie dlatego, że w krótszej perspektywie zabawa z metanem boli bardziej.

Skąd bierze się wzrost wodoru w atmosferze i dlaczego to nie tylko kwestia rur?

Intuicja podpowiada: skoro chcemy budować gospodarkę wodorową, to winne będą głównie wycieki z produkcji, magazynów i infrastruktury. To rzeczywiście część historii, wodór jest mikroskopijny i ucieka tam, gdzie inne gazy jeszcze się utrzymują. Nie zapominajmy jednak, że sporo wodoru w atmosferze powstaje po drodze, kiedy utlenia się metan i inne lotne związki organiczne. Czyli im więcej metanu krąży w powietrzu, tym więcej wtórnego wodoru ostatecznie się pojawia. To tworzy pętlę: metan zwiększa wodór, a wodór pomaga metanowi przetrwać dłużej.

Jednocześnie natura nie jest bezbronna. Gleby, a dokładniej mikroorganizmy w glebie, pochłaniają znaczną część wodoru: szacunki wskazują, że to największy zlew tego gazu. Tyle że nawet przy tej amortyzacji, stężenia wodoru znów zaczęły rosnąć około 2010 roku, a średni poziom globalny w 2024 roku był raportowany w okolicach 555 ppb.

„Zielony” wodór rośnie, ale ryzyko klimatyczne zależy od szczelności

Kiedy wodór zastępuje paliwa kopalne w miejscach, gdzie elektryfikacja jest trudna, potencjalny zysk jest realny. Tyle że z punktu widzenia klimatu liczy się nie tylko to, co wylatuje z komina, ale też to, co ucieka bokiem po drodze. Jeśli infrastruktura jest nieszczelna, część korzyści topnieje, zwłaszcza w pierwszych dekadach, gdy metan i wodór potrafią grać do jednej bramki.

W praktyce to temat, który będzie wracał przy każdym dużym projekcie: elektrolizery, huby przemysłowe, porty, magazyny, transport rurociągami, a nawet końcówka łańcucha w zakładach. Skala rynku też rośnie: globalny popyt na wodór w 2024 r. był szacowany na blisko 100 mln ton, przy czym większość nadal pochodziła z produkcji opartej o paliwa kopalne bez pełnego domknięcia emisji.

Osobny wątek to tzw. niebieski wodór: jeśli po drodze mamy ucieczki metanu i niepełny wychwyt CO₂, bilans potrafi wyglądać gorzej niż w narracjach marketingowych. To nie znaczy, że wodór jest z definicji zły, raczej, że nie ma taryfy ulgowej dla jakości wdrożenia.

Co to zmienia w podejściu do transformacji?

Pierwsza konsekwencja jest dość bezlitosna: metan staje się jeszcze bardziej priorytetowy do ograniczania. Jeśli metanu będzie mniej, to mniej wodoru powstanie wtórnie i mniej będzie tego chemicznego przedłużania jego życia. To jeden z tych przypadków, gdzie redukcja jednego gazu działa jak wyjęcie klocka z domina.

Druga sprawa to pomiar i standardy. Wodór trzeba traktować jak gaz, który wymaga realnego monitoringu wycieków, czujnikami, przeglądami, procedurami i odpowiedzialnością w łańcuchu dostaw. I to nie jako miły dodatek, tylko jako warunek, żeby cała opowieść o czystości nie rozjechała się na detalach.

Trzecia: dyskusja o technologii robi się mniej romantyczna, a bardziej inżynierska. Materiały, uszczelnienia, armatura, kompresja, magazynowanie, nudne rzeczy, które nie mają dobrych slajdów na konferencjach, a mogą zadecydować o tym, czy wodór będzie klimatycznym zyskiem czy kosztowną iluzją.

Wodór jest jak test szczelności dla całej transformacji

Najciekawsze jest to, że wodór nie psuje klimatu wprost, on obnaża nasze nawyki. Jeśli potrafimy zbudować system, w którym niewidzialne straty są pod kontrolą, to prawdopodobnie poradzimy sobie też z metanem, HFC, fugami w energetyce i całą resztą brudnej księgowości emisji. Jeśli nie, to nawet najlepsze hasła o zielonej przyszłości będą miały przeciek w podstawach.

Jest w tym też coś ironicznego: wodór reklamujemy jako paliwo jutra, a tymczasem jego największy klimatyczny wpływ wiąże się z gazem, który dziś jest jednym z najbardziej palących problemów (metan). To trochę jak modernizacja domu, w której wymieniasz okna na trzyszybowe, ale zostawiasz dziurę w dachu, bilans końcowy i tak zależy od tej dziury.

W praktyce obstawiam, że „złoty standard” dla projektów wodorowych nie będzie się zaczynał od tego, jak zielona jest energia do elektrolizy, tylko od tego, jak szczelny jest cały system i jak poważnie traktuje się metan w otoczeniu. Bo w chemii atmosfery nie ma litości dla marketingu.