Bratislava 12. júna 2025 – Prekvapili sme Vás? Dnes to nie je článok k projektu HENRI? Áno, správne čítate. Spoločnosť NAFTA rozvíja alebo je partnerom viacerých vodíkových projektov. Jedným z nich je projekt HyStorage.
Ide o výskumný projekt, ktorý sa zameriava na preskúmanie možnosti skladovania vodíka v porézných horninách v nemeckom Bavorsku v predhorí Álp, blízko jazera Chiemsee.
Cieľom je teda overiť technickú pripravenosť, bezpečnosť a dlhodobú stabilitu existujúcich podzemných zásobníkov zemného plynu na podzemné skladovanie vodíka. Táto transformácia je kľúčovým predpokladom pre úspešný rozvoj vodíkovej ekonomiky a potenciálne energetickej bezpečnosti v Európe.
Lídrom projektu je medzinárodná energetická spoločnosť Uniper so sídlom v Düsseldorfe. Uniper prevádzkuje elektrárne s výkonom približne 19,5 GWe, čo ho radí k jedným z najväčších výrobcov elektrickej energie na svete. Ďalšími partnermi sú OGE – Open Grid Europe – jeden z najväčších prevádzkovateľov plynových sietí v Európe, RAG – najväčší prevádzkovateľ podzemných zásobníkov v Rakúsku, SEFE (Securing Energy for Europe) – medzinárodná energetická spoločnosť a v neposlednom rade my – teda NAFTA.
Projekt odštartoval v roku 2021 prípravnými prácami a v roku 2022 – 2023 prebehla výstavba pilotného strediska pre zatláčanie vodíka v zmesi so zemným plynom do ložiska, v lokalite blízko zásobníka Bierwang (Uniper) a Breitbrunn (NAFTA Speicher).
V rámci projektu sa plánujú zrealizovať 3 cykly vtláčanie/ťažba zmesi zemného plynu a vodíka v rôznych koncentráciách 5%, 10% a 25% objemových. Pre vtláčanie sa plánuje využiť sonda BW B6 ktorá je napojená do ložiska aquitanských pieskov. Sonda má hĺbku 1 500 m. Ložisko nie je napojené do existujúcich zásobníkových vrstiev, preto tam nie je riziko poškodenia ložiskových objektov.
Vtlačený plyn sa počas ťažby riedi so zemným plynom na úroveň pod 0,1 % predtým, než je vtlačený do tranzitného plynovodu.
Proces vtláčania trvá približne 2 týždne, následne je ložisko zastabilizované, teda neprebieha vtláčanie ani ťažba, a po 3 mesiacoch tejto prestávky dochádza k ťažbe, ktorá trvá opäť približne 2 týždne.
Pre tieto účely bolo vybudované nové stredisko, ktoré je čiastočne pripravené na procesovanie aj čistého vodíka, avšak aktuálna certifikácia je na 25% H2 obj. Stredisko pozostáva zo štandardnej technológie, t.j. kompresorová jednotka, chladiče plynu, separátory, meracia trať a pod.. Samotný vodík sa na stredisku nevyrába, ale pre účely tohto projektu je navážaný v tlakových fľašiach a následne zmiešaný so zemným plynom.
V tejto chvíli je možné ukázať výsledky z prvého vtláčania, resp. ťažby. Teda procesovaný bol plyn s obsahom 5% boj. vodíka, pričom vtlačených bolo 155 000 Nm3 tejto zmesi, s priemerným vtlačným výkonom 2000 Nm3/h. Okrem zemného plynu a vodíka sa vtláčalo aj hélium, ktoré slúžilo ako „stopovací plyn“. Vďaka nemu sa sleduje pohyb plynu v ložisku (inertnosť, nízka molekulárna difúzia atď.).
Na grafe č. 1 máte možnosť vidieť vtlačný prietok ako aj kumulatívne vtlačený objem zmesi plynov.
Na grafe č. 2 vidíte dáta získané počas ťažby, t.j. ako sa vyvíjal koeficient spätného získania vodíka v závislosti od vyťaženého objemu.
Zistenia z prvého cyklu
Na základe zmeraných dát bolo určené, že v rámci prvého cyklu sa podarilo spätne vyťažiť približne 90 % vtlačeného vodíka. Boli identifikované rozdiely v distribúcii plynov v rámci ložiska a zároveň tiež došlo k rôznym mikrobiálnym reakciám. Rozdiel medzi vtlačeným objemom a vyťaženým objemom plynu sa pripisuje práve mikrobiálnym reakciám. Je možné očakávať, že opakovaním cyklov by sa tento jav mal postupne eliminovať, avšak aj tento proces závisí od rôznych podmienok (veľkosť ložiska, prítok čerstvej ložiskovej vody atď.).
Taktiež došlo k rôznym miešacím javom, ktoré boli spôsobené viacerými javmi: gradientom viskozity medzi jednotlivými plynmi, difúznym tokom v dôsledku koncentračného gradientu plynných zložiek a disperzii zmesi v dôsledku heterogenity a rôznych rýchlostí plynových zložiek. Práve hélium ako stopový plyn napomáha k vysvetleniu dopadu vplyvu mikrobiálnych reakcií verzus javov spôsobených miešaním plynov. To, že došlo k mikrobiálným reakciám, tiež potvrdzujú izotopické analýzy. Na grafe č. 3 je možné vidieť, ako postupné klesá koncentrácia H2 a Hélia s odťaženým objemom plynu.
Na záver môžeme konštatovať, že projekt HyStorage prináša zaujímavé a cenné poznatky o podzemnom uskladňovaní vodíka.
Prvý cyklus testovania ukázal, že je možné vyťažiť približne 90 % objemu vtlačeného vodíka, pričom najväčšie straty sú spôsobené mikrobiálnymi reakciami. Tieto zistenia potvrdzujú potenciál podzemného uskladňovania, no zároveň poukazujú na výzvy, ktoré bude potrebné prekonať, najmä v oblasti kontroly mikrobiálnych procesov.
Projekt však nekončí – pokračuje ďalšími fázami, v ktorých sa očakáva vyhodnotenie správania sa vodíka v rôznych podmienkach a dlhodobý vplyv na skladovací proces. Sledovanie ďalších cyklov a výskum možností na spomalenie mikrobiálnych reakcií, ako aj vplyv na dostupné substráty (napr. CO2), bude kľúčové pre ďalší pokrok. Výsledky nasledujúcich fáz projektu HyStorage môžu priniesť informácie, ktoré pomôžu urýchliť implementáciu podzemného skladovania vodíka v širšom meradle a prispejú k dekarbonizácii energetického sektora v Európe.
Článok vyšiel v časopise Slovgas 1/2025, autor Roman Zavada.