Idea 3W będzie wspierać polskie innowacje [ANALIZA]

Trzy surowce, trzy szanse

Koncepcja 3W zakłada nowe spojrzenie na wykorzystanie trzech surowców - wody, wodoru oraz węgla - pod kątem użycia ich w nowej rzeczywistości gospodarczej, skupionej wokół obniżania emisyjności i redukcji śladu środowiskowego.

Wszystkie zasoby, których dotyczy ta idea, są obecnie używane w polskim przemyśle. Jednakże sposób ich zagospodarowania koliduje z globalnymi trendami. Zaproponowane przez Bank Gospodarstwa Krajowego inicjatywa 3W tworzy platformę współpracy między światem nauki, biznesu oraz instytucjami państwa i samorządami. Podmioty te, działając wspólnie na gruncie 3W, są w stanie nadać nowej dynamiki rozwojowi polskiej innowacyjności.

Zorganizowany w listopadzie szczyt klimatyczny COP26 podkreślił, że światowa gospodarka zmierza w kierunku zmniejszania swojego śladu węglowego. Największe gospodarki świata zadeklarowały już cele w zakresie neutralności klimatycznej. USA, Chiny, Indie, Japonia, Brazylia - wszystkie te kraje planują w następnych latach zaprzestać emitowania gazów cieplarnianych do atmosfery. Kraje ONZ przymierzają się również do uruchomienia globalnego systemu handlu redukcjami emisji, co umożliwi stworzenie mechanizmu inwestowania w obniżanie produkcji gazów cieplarnianych w państwach biedniejszych. W deklaracjach po szczycie COP zawarto też ustalenia dotyczące wychodzenia z węgla (paliwo to - po raz pierwszy - zostało wprost wzmiankowane w tego typu dokumencie), pod którymi podpisało się czterdzieści państw świata, w tym Polska.

Patrząc z tego punktu widzenia, zmiany w dotychczasowym modelu gospodarczym wydają się być nieuchronne. Wiele na ten temat przeczytacie w raporcie „Idea 3W. Perspektywy rozwoju", który można bezpłatnie pobrać ze strony www.idea3W.org .

Ratować wodę

Idea 3W w pierwszej kolejności zwraca uwagę na zarządzanie zasobami hydrologicznymi. Polska jest krajem, który boryka się z problemami na tym polu. Ich skutkiem jest m. in. coraz częstsze zagrożenie suszą, uderzające chociażby w rolnictwo.

Polskie zasoby wody są skromne. Na jednego Polaka przypada rocznie około 1,6 tys. m3 wody, jednakże w okresach suszy współczynnik ten spada nawet do 1,1 tys. m3. Odstaje to znacząco od średniej europejskiej, która jest prawie trzykrotnie wyższa - wynosi ok. 5 tys. m3. Tymczasem, jak wskazuje Organizacja Narodów Zjednoczonych, już próg 1,7 tys. m3 na osobę jest granicą, przy której występuje „stres wodny", czyli zagrożenie deficytem wody. Taka sytuacja oznacza przede wszystkim problemy dla przemysłu, który ma w Polsce największy udział w zużyciu wody (ok. 72 proc.). Kolejne miejsca zajmują sektor komunalny (18 proc.), rolnictwo oraz leśnictwo (10 proc.).

Inicjatywa 3W zakłada tworzenie warunków do współpracy środowisk naukowych i biznesu w kwestii prowadzenia innowacyjnych działań retencyjnych, dokonywanych za pomocą zbiorników i systemów gromadzenia wody deszczowej. Daje to ogromne możliwości związane na przykład z wykorzystaniem tzw. wody szarej.

Nowoczesne rozwiązania w zakresie gospodarki wodnej, oparte na dogłębnej wiedzy naukowej, pozwolą zmaksymalizować potencjał hydrologiczny Polski i „załatać" luki, które skutkowały ubytkiem zasobów wody. Wiele korzyści przyniesie również wykorzystanie innowacyjnych technologii do monitoringu gospodarki wodnej oraz kontroli jakości samej wody. Nowe technologie można wdrożyć też na polu odsalania wody morskiej, co zwiększy zasób tego surowca.

Z rozwiązań wpisujących się w koncepcji 3W już teraz zaczynają korzystać samorządy. W wywiadzie z serwisem 300polityka Piotr Głowski, prezydent Piły powiedział, że jednym z działań jego miasta na rzecz ochrony sytuacji hydrologicznej jest zobowiązanie deweloperów do uwzględnienia wody szarej w ramach nowopowstających osiedli. Wodę taką można używać np. do spłukiwania toalet.

Zmienić wodór

Polska jest obecnie jednym z większych producentów wodoru w Unii Europejskiej. Jednakże surowiec ten wytwarza się dzięki paliwom kopalnym (poprzez np. reforming gazu), co sprawia, że cały proces jest emisyjny. Istnieje szereg rozwiązań, które umożliwiają produkcję tzw. kolorowego wodoru, który nie będzie obciążony produkcją gazów cieplarnianych.

Szansą na to są elektrolizery, czyli urządzenia pozwalające pozyskiwać wodór z wody przy udziale energii elektrycznej. Potrzebna jest do tego jednak bezemisyjna moc zainstalowana. Takimi technologiami są źródła odnawialne (głównie energetyka wiatrowa na morzu i lądzie oraz fotowoltaika), a także energetyka jądrowa (obejmująca perspektywicznie również małe jednostki jądrowe typu SMR). Wodór produkowany dzięki energii elektrycznej z tych mocy nazywa się odpowiednio wodorem „zielonym" oraz wodorem „purpurowym".

Samo wytworzenie wodoru to jednak dopiero pierwszy krok ku wykorzystaniu tego surowca w gospodarce. Następnymi są przesył, dystrybucja oraz magazynowanie. Koncepcja 3W pozwala tu jednak sięgnąć po doświadczenia polskiego przemysłu gazowego i wykorzystać jego kompetencje w tym zakresie do stworzenia prężnej branży wodorowej.

Nad zmaksymalizowaniem potencjału polskiej nauki w zakresie sektora wodoru pracują już badacze z Instytutu Energetyki, opracowujący rozwiązania technologii elektrolizy, pozwalające sięgnąć po bezemisyjny, „kolorowy" wodór.

Odczarować węgiel

Węgiel w Polsce kojarzy się głównie z elektroenergetyką. Jednakże idea 3W wskazuje na nowe role dla węgla. Jako pierwiastek ma on zastosowanie przede wszystkim w produkcji inżynierii materiałowej. Stosując np. nanorurki węglowe można wytwarzać materiały o zwiększonej przewodności elektrycznej i wytrzymałości mechanicznej. Innowacyjne technologie karbonowe są stosowane w medycynie - naukowcy pracują nad wykorzystywaniem ich do ukierunkowanego dostarczania leków i regeneracji komórek nerwowych. Szeroką paletę zastosowań ma też grafen, który jest niczym innym, jak formą macierzystą wszystkich struktur grafitowych węgla.

Rozwiązania z zakresu nowoczesnego węgla już teraz są oczkiem w głowie polskich naukowców, ale także i łaknącego innowacyjnych technologii biznesu. Świadczyć może o tym chociażby przykład badaczy z Uniwersytetu Łódzkiego, którzy stworzyli elastyczny wyświetlacz wykorzystując do tego - jako elektrodę - warstwę grafenu z dodatkiem tlenku renu. Takie urządzenie może być szeroko stosowane np. w telefonii komórkowej, pozwalając na całkowitą przemianę wyglądu używanych powszechnie smartfonów.

Skok w przyszłość

Wszystkie powyższe zasoby dają Polsce unikalne szanse na rozwój innowacyjnych kompetencji oraz przemysłów i znaczący krok w kierunku zeroemisyjności.

Koncepcja 3W porządkuje drogę do tego celu, pozwalając skupić się na najistotniejszych elementach. Jednocześnie stworzenie platformy do współpracy pomiędzy nauką, biznesem a instytucjami państwa i samorządów to unikalne rozwiązanie, dające szansę na maksymalizację potencjału drzemiącego w polskiej gospodarce.

Koordynacja działań tych trzech sfer daje realne szanse na wdrożenie rozwiązań projektowanych przez naukowców do bieżącej rzeczywistości biznesowej, przy jednoczesnym wsparciu ośrodków publicznych. 3W to odważna droga w przyszłość, gdzie cenne zasoby życia: woda, wodór i węgiel zyskują nowe oblicze oraz role.

Więcej o idei 3W można przeczytać w raporcie udostępnionym za darmo na stronie idea3w.org.