Tomasz Witkowski (Svarog Aerospace): W lotnictwie i transporcie ciężkim alternatywa dla wodoru nie istnieje

Postanowił stworzyć własne turbiny gazowe. I to na wodór. Trudne zadanie, wysokie koszty. Dobrze więc, że wykonania tego zadania podjął się właśnie zespół Tomasza Witkowskiego i Omara Abramsa. Nad rozwojem turbin gazowych o wielkiej mocy, dla silników rakietowych czy lotniczych spędzili,  łącznie licząc, 17 lat.

O potencjale i realnych szansach wdrożenia turbin gazowych na wodór, a także o tym jak z inżyniera stał się startupowcem, rozmawiamy z współtwórcą i CEO Svarog Aerospace, Tomaszem Witkowskim, tegorocznym laureatem Startuj z Mazowsza w kategorii Inno-Tech.

Jak powstało Svarog Aerospace? Kto stoi za pomysłem, kto nacisnął przycisk “start!” dla tego projektu?

Pomysł na Svarog Aerospace zaczął się bardzo niepozornie. W czasie wolnym lubię pracować nad różnymi projektami inżynierskimi. Zazwyczaj są to projekty czysto hobbystyczne, których jednym przeznaczeniem jest skończyć schowanym gdzieś na półce w zakurzonym pudełku. Jednym z takich projektów był pomysł turbiny gazowej na wodór. Miałem doświadczenie w projektowaniu turbin gazowych z mojej pracy w General Electric i Rolls Royce, więc był to ciekawy projekt, aby dalej rozwinąć moje umiejętności w tej dziedzinie. Temat wodoru pojawiał się wtedy jeszcze sporadycznie a jego cena była zatrważająca, więc był to następny z moich czysto teoretycznych projektów. Zaprojektowałem do niego kilka komponentów, ale z braku czasu projekt przedwcześnie wylądował na półce z obietnicą, że do niego kiedyś wrócę.

Do tematu wróciłem dzięki luźnym rozmowom, które prowadziłem z Omarem Abrahamsem, (współzałożyciel Svarog Aerospace, aktualnie kierownik projektu) wracając z pracy do domu. Mieszkaliśmy w tej samej części miasta.

Z Omarem poznaliśmy się w 2019 r. przy projekcie silnika rakietowego Helix dla firmy Rocket Factory Augsburg. Obydwaj jesteśmy osobami dociekliwymi, a nasze wspólne upodobanie do technologii sprawiło, że droga powrotna z biura do domu stała się idealną wymówką, żeby dyskutować na tematy obecnych i przyszłych technologii i ich wpływu na społeczeństwo. Zarówno ja, jak i Omar pracowaliśmy w branży lotniczej i kosmicznej, więc zazwyczaj nasze rozmowy skupiały się na tych tematach.

W zeszłym roku nasze dyskusje zeszły na temat globalnego ocieplenia i możliwości jakie daje wodór w tej dziedzinie. W ostatnich latach technologie odnawialne stały się bardziej dojrzałe, a wraz z nimi także dostępność i potencjał wodoru. Wspomniałem Omarowi o moim dawnym pomyśle turbiny wodorowej. Zainteresował nas ten pomysł od nowa i od tego momentu zajęło nam parę miesięcy, zanim byliśmy w stanie przeistoczyć nasz pomysł w realną propozycję.

Jak długo powstawał projekt? Na jakim etapie jesteście obecnie?

W pewnym sensie nasz projekt dalej powstaje. Od momentu pierwszego pomysłu bardzo szybko udało nam się określić niezbędne technologie oraz drogę do ich opracowania. Jednak do dzisiaj dyskutujemy jak najlepiej je zastosować. Motywuje nas pomoc w walce z globalnym ociepleniem i zależy nam, żeby nasze rozwiązanie miało jak największy i odczuwalny wpływ. To był między innymi powód dla którego zgłosiliśmy się do akceleratora „Mazovian Startup”. Dzięki szkoleniom i pomocy ze strony akceleratora mamy nadzieję dostosować nasz plan, żeby mógł pomóc jak największej grupie ludzi.

Kim będą Wasi pierwsi klienci, jakie wnioski po pierwszym rozeznaniu rynku?

Nasz pierwszy produkt kierujemy do bezpośredniego użytku w gospodarstwach domowych. Ta grupa jest zazwyczaj zaniedbana przez tradycyjnych producentów technologii turbin gazowych. Chcemy aby nasz produkt, Svarog5, był atrakcyjną, czystą alternatywą dla tradycyjnych systemów domowych na węgiel czy gaz.

Jakie główne wyzwania technologiczne stoją przed Waszym projektem?

Turbiny gazowe są technologicznie jednym z najtrudniejszych napędów do zaprojektowania. Dlatego też nie bez powodu możemy na palcach jednej ręki policzyć producentów turbin gazowych w Europie. Zastosowanie wodoru sprawia, że wyzwania technologiczne stają się jeszcze trudniejsze.

Jesteśmy przekonani, że poradzimy sobie ze wszelkimi trudnościami związanymi z tym tematem. Mamy praktyczne doświadczenie w projektowaniu turbin gazowych zdobyte u największych światowych producentów silników lotniczych. Z drugiej strony, branża kosmiczna okiełznała technologię wodoru już w latach 60-tych, kiedy rakieta Saturn V po raz pierwszy wysłała ludzi na księżyc na skrzydłach wodorowego silnika rakietowego J-2. Liczymy, że nasze doświadczenie w tej branży pomoże nam okiełznać tę technologię także w zakresie turbin gazowych.

Jakie wyzwania biznesowe stoją przed Waszym projektem?

Największym wyzwaniem, którego się obawiamy są finanse. Startupy hardware-owe są wymagające pod względem inwestycji. Jest to szczególnie widoczne w branży energetycznej i lotniczej. Z tego powodu próbowaliśmy zawęzić zakres naszego pierwszego prototypu, żeby być w stanie pokazać, że jesteśmy w stanie dotrzymać naszych obietnic. Jednak wprowadzenie naszych technologii na szerszy rynek będzie wymagało rozwinięcia i powiększenia naszych rozwiązań technologicznych, które łączy się także z większym nakładem inwestycyjnym.

Jakie przewagi nad turbiną gazową na gaz ziemny ma turbina gazowa na wodór?

Wodór sprawia, że projekt naszej turbiny jest zdecydowanie bardziej skomplikowany, ale przedstawia też pewne korzyści. Najbardziej zauważalną zaletą jest jego czystość podczas spalania. Spalanie wodoru nie wydziela dwutlenku węgla, a głównym produktem jest woda.

Ponadto wodór jest bardzo energetycznym paliwem. Spalanie kilograma wodoru dostarcza prawie trzy razy więcej energii niż gaz ziemny. To z kolei powoduje, że nasza turbina może zużywać mniej paliwa niż system na gaz ziemny.

Wodór ma też bardzo ciekawe właściwości termodynamiczne oraz ma bardzo wysoki poziom pojemności cieplnej. Od strony technologicznej, jesteśmy w stanie wykorzystać tę właściwość, żeby podnieść temperaturę spalania. A to pozwala nam osiągnąć wydajność naszej turbiny, która jest niemożliwa do osiągnięcia w tradycyjnych turbinach gazowych.

Dlaczego na napęd swoich turbin gazowych wybraliście właśnie wodór, a nie na przykład gaz z biogazowni lub z oczyszczalni ścieków?

Wodór to paliwo przyszłości. Szczególnie w lotnictwie i transporcie ciężkim alternatywa dla wodoru nie istnieje i będzie on niezbędny na ścieżce do zerowej emisji dwutlenku węgla. Już dzisiaj widzimy szybki rozwój i popularność technologii wodorowych. Przykładem może służyć projekt ZEROe firmy Airbus. Wierzymy, że wraz z rozwojem tych technologii i wzrostu zapotrzebowania na wodór, jego cena szybko stanie się konkurencyjna.

Od strony technologicznej, wodór oferuje ciekawe możliwości, żeby podnieść wydajność naszych turbin powyżej tych widzianych w tradycyjnych turbinach gazowych. Nasze doświadczenia z branży kosmicznej stawiają nas w wyjątkowej pozycji, żeby przenieść rozwiązania opracowane dla silników rakietowych do branży energetycznej.

Wodór niejedno ma imię. Zielony, różowy, żółty, niebieski, szary i czarny. Pozyskiwanie zielonego wodoru (z elektrolizy wody, prąd z OZE) jest według wielu ekspertów niemożliwe w sposób zapewniający konkurencyjną cenową ofertę sprzedaży energii. Z kolei tzw. niebieski wodór niesie ze sobą konieczność wychwytu CO2. Z jakiego będziecie korzystali?

Naturalnie, naszym celem jest korzystanie z wodoru, który nie powoduje emisji dwutlenku węgla zarówno podczas spalania jak i produkcji. Zielony wodór byłby do tego celu idealnym kandydatem. W ostatnich latach, mimo pewnego sceptycyzmu co do konkurencyjności zielonego wodoru, jego cena znacząco spadła. Ponadto, wraz z zainteresowaniem zielonym wodorem, widzimy coraz więcej projektów produkcji tego typu na dużą skalę, co napawa nas optymizmem, że cena energii wyprodukowanej za pomocą zielonego wodoru nie tylko się zrówna, ale będzie niższa niż ceny tradycyjnych paliw kopalnych. Jesteśmy przekonani, że zastosowanie zielonego wodoru to nie kwestia czy a kiedy stanie się on konkurencyjny.

Ponadto, mimo skupienia na zielonym wodorze, nie jest on jedynym źródłem wodoru, który może pomóc w redukcji emisji dwutlenku węgla. Wodór różowy, wytwarzany za pomocą energii jądrowej, i turkusowy, otrzymywany w procesie pirolizy, przedstawiają atrakcyjne, bezemisyjne alternatywy dla zielonego wodoru.

–

Svarog Aerospace jest finalistą tegorocznej, IV edycji Startuj z Mazowsza. W jej ramach Tomasz Witkowski otrzymał wyróżnienie za bezemisyjną turbinę gazową zasilaną wodorem HYDROTURB. Organizatorem programu jest Województwo Mazowieckie, a realizatorem Youth Business Poland.

Już dzisiaj zapraszamy Was na finał kolejnego programu dla startupów działających na Mazowszu – Demo Day III edycji Mazovian Startup, który będzie miał miejsce 14 grudnia.