Projekt Baltic Sea Oxygenation and the Super-Green Hydrogen Economy, znany również jako BOxHy, to wspólne przedsięwzięcie Flexens, silnego regionalnego dewelopera projektów wodorowych, Lhyfe, jednego ze światowych pionierów w produkcji ekologicznego i odnawialnego wodoru dla mobilności i przemysłu, oraz Wydziału Ekologii, Środowiska i Nauk o Roślinach Uniwersytetu Sztokholmskiego (DEEP).
Głównym celem projektu jest rozwiązanie problemu anoksji (przyp. red. stref beztlenowych w środowisku morskim) w Morzu Bałtyckim poprzez wstrzykiwanie tlenu do morza za pomocą dostosowanej, istniejącej technologii. Projekt oceni odpowiednie lokalizacje przybrzeżne do przeprowadzenia badań pilotażowych i zbada możliwości łączenia sektora z produkcją zielonego wodoru. Projekt, prowadzony przez Flexens, rozpoczął się w październiku 2023 r. i ma się zakończyć w październiku 2024 r. Projekt jest finansowany z Funduszu Baltic Sea Action Plan (BSAP).
Wtłaczanie czystego tlenu poniżej piknokliny (przyp. red. granica stratyfikacji gęstościowej mas wodnych w kolumnie) mogłoby, w połączeniu z zewnętrznym ograniczeniem dopływu składników odżywczych, wyeliminować anoksję w Morzu Bałtyckim. W badaniu finansowanym przez BSAP, opublikowanym w październiku 2022 r., Vahanen i Jacobs zbadali tę koncepcję. Aby kontynuować prace, projekt BOxHy zainicjuje pilotażowe przygotowanie lokalizacji do testowania wtrysku tlenu w Morzu Bałtyckim.
Głęboki zastrzyk tlenu (Deep Oxygen Injection – DOI) – obiecujące rozwiązanie w walce z anoksją w Morzu Bałtyckim
Metoda głębokiego zatłaczania tlenu, znana również jako DOI, polega na uwalnianiu czystego tlenu głęboko pod powierzchnią wody, poniżej obszaru, w którym występują silne zmiany gęstości wody, przy użyciu systemu, który równomiernie rozprowadza tlen za pomocą mikropęcherzyków. Tego typu system jest już stosowany w kilku słodkowodnych jeziorach w Stanach Zjednoczonych. Projekt zidentyfikuje odpowiednią pilotażową lokalizację w skali fiordu dla DOI i rozpocznie przygotowania, w tym zaangażowanie interesariuszy i identyfikację potencjalnych źródeł finansowania.
– Przywrócenie warunków tlenowych w głębokich wodach Morza Bałtyckiego poprzez długoterminowe dodawanie tlenu miałoby wiele pozytywnych skutków dla ekosystemu Morza Bałtyckiego. Siedlisko reprodukcji i żerowania dorsza znacznie by się powiększyło. Możemy również spodziewać się niższych stężeń fosforu, ponieważ więcej będzie wiązane w osadach, a tym samym mniej intensywnego zakwitu wiążących azot, toksycznych sinic – mówił Jakob Walve, ekolog morski z DEEP na Uniwersytecie Sztokholmskim.
Rewitalizacja Morza Bałtyckiego: Powiązanie produkcji zielonego wodoru ze zdrowiem morza
Szacowane zapotrzebowanie na tlen poniżej piknokliny w Morzu Bałtyckim Właściwym i Zatoce Fińskiej wynosi od 10 000 do ~15 000 ton dziennie. BOxHy proponuje symbiotyczne podejście do odnowy Bałtyku poprzez zintegrowanie go z rozwijającym się sektorem produkcji zielonego wodoru. Strategia ta polega na wykorzystaniu tlenu współprodukowanego podczas elektrolizy – procesu produkcji wodoru – do odmłodzenia ekosystemów morskich. Ta „super-zielona” produkcja wodoru może mieć kluczowe znaczenie dla finansowania natleniania Morza Bałtyckiego.
– Biorąc pod uwagę wyspiarskie korzenie Flexens i pasję do Morza Bałtyckiego, jesteśmy szczególnie podekscytowani zarządzaniem i koordynacją tego projektu. Nasza rola obejmuje mapowanie istniejących i potencjalnych projektów Power-to-X w celu znalezienia połączeń z regionami beztlenowymi oraz określenie wydajności elektrolizera wymaganej do zaspokojenia zapotrzebowania na tlen w tych regionach. Jesteśmy również odpowiedzialni za zbadanie dostępności energii dla potencjalnych elektrolizerów na dużą skalę z planowanych morskich farm wiatrowych (np. na Wyspach Alandzkich) – komentował kierownik projektu Szilvia Haide z Flexens.
– Projekt ma na celu nie tylko zbadanie ekspansji „super-zielonej” gospodarki wodorowej, ale także zainicjowanie istotnych dyskusji na ten temat. Aktywnie współpracujemy z kluczowymi interesariuszami, aby poruszać się w środowisku technicznym, finansowym, politycznym, regulacyjnym i społecznym niezbędnym dla powodzenia tej innowacyjnej inicjatywy. Będziemy również organizować wydarzenia informacyjne oraz nadzorować tworzenie i publikację raportu z projektu – kontynuował Haide.
Odblokowanie nowych horyzontów innowacji w zakresie zielonego wodoru z korzyścią dla Bałtyku
Projekt jest realizowany przez zespół ekspertów, którzy wnoszą do niego swój zróżnicowany zakres wiedzy. Francuska firma energetyczna Lhyfe pilotowała już pierwszy na świecie morski demonstrator produkcji zielonego wodoru w ramach projektu Sealhyfe w Le Croisic we Francji. W ramach projektu BOxHy, Lhyfe zbada integrację technologii DOI z morską platformą do produkcji wodoru oraz możliwość implementacji platformy w środowisku Morza Bałtyckiego.
W 2017 r., kiedy powstała firma Lhyfe, pomysł Matthieu Guesné polegał na połączeniu dekarbonizacji transportu i przemysłu poprzez produkcję zielonego wodoru, przy jednoczesnym wykorzystaniu współprodukowanego tlenu do ponownego natlenienia podatnych regionów oceanicznych. Podczas gdy sukces Sealhyfe jest już dowodem na możliwość produkcji ekologicznego i odnawialnego wodoru na morzu, instalacja pilotażowej jednostki ponownego natleniania jest nadal kwestią badań i rozwoju.
– Reoksygenacja jest sercem projektu Lhyfe. W 2017 r. wyobraziliśmy sobie sposób na masową dekarbonizację transportu i przemysłu poprzez produkcję i dostarczanie odnawialnego wodoru, a jednocześnie przyczynianie się do ponownego natlenienia oceanów w ramach naszych projektów offshore. Jesteśmy bardzo dumni, że możemy zrobić kolejny krok wraz z Flexens i DEEP oraz Uniwersytetem Sztokholmskim. Dzięki tego typu inicjatywie, oprócz zmniejszenia naszego śladu węglowego, możemy sobie wyobrazić świadczenie usług na rzecz środowiska i wywieranie pozytywnego wpływu na naturalny ekosystem – powiedział Matthieu Guesné, założyciel i dyrektor generalny Lhyfe.
– Moja rola oceanografa fizycznego pracującego jako doradca ds. tlenu w Lhyfe polega na zapewnieniu zainteresowania, trwałości i wykonalności reoksygenacji jako sztucznego środka łagodzącego wpływ na środowisko. Celem jest pomoc środowisku morskiemu w pobliżu naszych przyszłych przybrzeżnych i morskich lokalizacji produkcji wodoru, aby wytrzymać i / lub złagodzić warunki niskiego poziomu tlenu, wynikające ze zmian klimatycznych i / lub zanieczyszczenia substancjami biogenicznymi (przyp.red. substancje, które jeśli występują w nadmiernych stężeniach powodują eutrofizację). Lhyfe wnosi do projektu BOxHy niezbędne doświadczenie w projektowaniu morskich platform do produkcji wodoru metodą elektrolizy, a także wiedzę z zakresu oceanografii fizycznej. Projekt jest świetną okazją, aby w odpowiedzialny i strategiczny sposób poruszyć temat reoksygenacji i zacząć podnosić świadomość na ten temat wśród społeczności naukowych, inżynieryjnych i politycznych, a także w społeczeństwie. Zbieranie i odpowiadanie na palące pytania dotyczące tego tematu w kierunku rzeczywistego pierwszego projektu pilotażowego jest głównym celem projektu BOxHy i cieszymy się, że możemy współpracować ze wspaniałymi partnerami projektu i zewnętrznymi doradcami z różnych obszarów tematycznych – mówiła dr Patricia Handmann, doradca ds. tlenu w Lhyfe.
Dzięki szeroko zakrojonemu monitoringowi i badaniom morskim, DEEP na Uniwersytecie Sztokholmskim śledzi rozwój Morza Bałtyckiego od lat 70-tych XX wieku.
– Przez lata zgromadziliśmy znaczną wiedzę na temat ekosystemu Morza Bałtyckiego i jego reakcji na nadmierne obciążenie substancjami odżywczymi i inne oddziaływania, od małych, zamkniętych zatok po otwarte Morze Bałtyckie. W projekcie BOxHy ocenimy przede wszystkim przydatność różnych zatok przybrzeżnych do testowania natlenienia na skalę pilotażową. Musimy ocenić obszary i objętości beztlenowe oraz ilość tlenu potrzebną do poprawy warunków w zatoce. Istnieje również szereg kwestii praktycznych, takich jak dostęp do obszarów. W większej skali Morza Bałtyckiego przyjrzymy się bardziej szczegółowo rozkładowi anoksji i oszacujemy wpływ potencjalnego dopływu tlenu. Musimy również sformułować pytania badawcze do badania pilotażowego, którego celem jest zdobycie wiedzy istotnej również dla wpływu uwalniania tlenu na większą skalę – mówił Jakob Walve, ekolog morski w DEEP.
Projekt jest również wspierany przez Komitet Doradczy ds. Nauki i Technologii (Science and Technology Advisory Committee – STACO), panel 9 ekspertów w dziedzinie natleniania z całego świata. Tworząc ten panel, autorzy starali się wypełnić lukę w wiedzy między światem nauki i inżynierii w zakresie natleniania oraz poszerzyć horyzont możliwości dla obu stron. STACO przewodniczy Jakob Walve jako współprzewodniczący ds. naukowych i Patricia Handmann jako współprzewodnicząca ds. przemysłu.
Źródło: Lhyfe
