Hydrogen technologies: hydrogen storage, electrolyzers, fuel cells, and hydrogen-based synthetic fuels
About course
The course covers key hydrogen technologies relevant to the energy transition: hydrogen storage methods (compressed, liquid, metal hydrides, chemical carriers such as LOHC, ammonia), low-temperature (alkaline, PEM, AEM) and high-temperature (SOEC) electrolyzers, fuel cells (PEMFC, SOFC), and synthetic hydrogen-based fuels (ammonia, methanol, synthetic hydrocarbons). For each technology, the operating principles, materials, operating parameters, efficiency, limitations, and current state of technological maturity are discussed.
After completing the course, the participant will:
know the operating principles of the basic technologies in the hydrogen chain (production—storage—conversion—utilization);
be able to compare technologies in terms of efficiency, cost, and time-to-market (TRL);
understand the role of materials and operating conditions in the performance of electrochemical devices;
be able to assess the feasibility of using a selected hydrogen technology in a given sector (transportation, industry, energy, energy storage).
Learning outcomes
The course participant knows and understands: the structure, operating principle, and electrode reactions of low-temperature fuel cells and electrolyzers (PEM, AEM, alkaline) as well as high-temperature ones (SOFC, SOEC). The course participant knows and understands: Methods of storing hydrogen and pathways for converting hydrogen into synthesis gas and synthetic fuels (methanol, e-methanol, DME), along with the criteria for their comparison and areas of application. The course participant :the basic operating parameters of cells and electrolyzers (voltage, current density, efficiency, polarization losses, degradation) as well as the technical and economic conditions for implementing hydrogen technologies. The course participant can: Read from the given current-voltage characteristic of a fuel cell or electrolyzer the power and efficiency of the device. The course participant can: Explain the purpose and course of laboratory exercises on cells, electrolyzers, synthesis gas, and alternative fuels, and indicate the quantities measured in them. The course participant can: Compare basic hydrogen technologies and point out the technology suitable for a given application. The course participant is ready to critically assess their knowledge and information about hydrogen technologies and consult experts' opinions. The course participant is ready to: Responsibly follow safety rules when working with hydrogen and high-temperature equipment.
Who is it for?
People interested in expanding their knowledge in the basics of hydrogen technologies
Program
Ogniwa paliwowe niskotemperaturowe - przedmiot omawiający zagadnienia związane z rodzajami ogniw niskotemperaturowych, zasadą ich działania czy ich budową. W ramach przedmiotu zostaną również omówione takie zagadnienia jak wpływ parametrów pracy na wydajność ogniw czy zostaną omówione podstawowe straty występujące w ogniwach.
- Rodzaje ogniw
- Budowa ogniwa
- Zasada działania ogniwa
- Wpływ parametrów pracy ogniwa
- Straty w ogniwach
- 2 Low-temperature electrolyzers
4h - 3 Fuel cells and high-temperature electrolyzers
10h Przedmiot „Magazynowanie
wodoru” poświęcony jest nowoczesnym metodom przechowywania wodoru w stanie gazowym, ciekłym i stałym. W jego ramach omawiane są technologie magazynowania, właściwości materiałów i związków chemicznych wykorzystywanych jako nośniki wodoru, a także procesy absorpcji fizycznej i chemicznej. Istotną część zajęć stanowią również zagadnienia termodynamiczne związane z ładowaniem i rozładowaniem zbiorników oraz kwestie bezpieczeństwa eksploatacji systemów magazynowania wodoru. Przedmiot dostarcza wiedzy niezbędnej do zrozumienia roli wodoru w nowoczesnej energetyce i gospodarce niskoemisyjnej.
Opis:
Przedmiot obejmuje zagadnienia związane z wytwarzaniem gazu syntezowego jako
kluczowego półproduktu w technologiach wodorowych i procesach syntezy paliw.
Omawiane są zarówno metody konwersji surowców węglowych i biomasy, jak i
aspekty technologiczne oraz środowiskowe procesów produkcji syngazu. W części
laboratoryjnej studenci zapoznają się z podstawowymi metodami otrzymywania i
analizy gazu syntezowego.
Zagadnienia omawiane na zajęciach:
- właściwości i skład gazu syntezowego
- metody produkcji syngazu (reforming parowy, częściowe utlenianie, zgazowanie)
- surowce do produkcji gazu syntezowego (gaz ziemny, węgiel, biomasa, odpady)
- zastosowanie gazu syntezowego w przemyśle chemicznym i energetyce
Celem przedmiotu jest przedstawienie technologii konwersji gazu syntezowego do paliw syntetycznych i chemikaliów o wysokiej wartości użytkowej. Omawiane są podstawowe procesy katalityczne oraz ich znaczenie w kontekście transformacji energetycznej i gospodarki wodorowej. Zajęcia obejmują również aspekty technologiczne i środowiskowe produkcji paliw syntetycznych.
Zagadnienia omawiane na zajęciach:
- charakterystyka paliw syntetycznych i ich rola w transformacji energetycznej
- proces syntezy Fischera–Tropscha
produkcja paliw ciekłych i węglowodorów syntetycznych katalizatory stosowane w procesach syntezy paliw
Przedmiot obejmuje zagadnienia związane z produkcją i wykorzystaniem paliw alternatywnych wytwarzanych z wykorzystaniem wodoru oraz dwutlenku węgla. Szczególny nacisk położony jest na technologie syntezy e-paliw, takich jak e-metanol oraz e-DME, które mogą stanowić niskoemisyjną alternatywę dla paliw kopalnych w energetyce i transporcie. W części laboratoryjnej studenci zapoznają się z wybranymi etapami syntezy katalizatorów do produkcji e-paliw.
Zagadnienia omawiane na zajęciach:
- koncepcja paliw alternatywnych i e-paliw w gospodarce wodorowej
- synteza e-metanolu z gazu syntezowego / CO₂ i wodoru
- produkcja dimetyloeteru (DME) oraz e-DME
- katalizatory i warunki prowadzenia procesów syntezy właściwości fizykochemiczne e-metanolu i e-DME
- zastosowanie e-paliw w energetyce, transporcie i przemyśle
Instructors
mostwiedzy.pl 
Bartłomiej Lemieszek
Doktorant w Katedrze Inżynierii Materiałów Funkcjonalnych WETI PG. W swojej pracy skupia się na badaniach nad elektrodami tlenowymi w technologii tlenkowych ogniw paliwowych pracujących w zakresie niskotemperaturowym.
Łukasz Gaweł
Dr inż. Łukasz Gaweł, adiunkt w Katedrze Korozji i Elektrochemii na Wydziale Chemicznym Politechniki Gdańskiej, specjalista w dziedzinie elektrochemii, korozji oraz analizy materiałów. W swojej pracy naukowo‑dydaktycznej skupia się na zagadnieniach związanych z nowoczesnymi technikami pomiarowymi w zakresie elektrochemii i korozji, z naciskiem na zaawansowane techniki elektrochemiczne do badań właściwości ogniw paliwowych typu DMFC oraz PEM.
Adam Kielak
Urodzony w Gdańsku w 1967. Absolwent Wydziału Mechanicznego i Wydziału Zarządzania i Ekonomii Politechniki Gdańskiej. W 1993 uzyskał stopień magistra w specjalności maszyny i urządzenia przemysłu spożywczego i chemicznego w 1999 stopień magistra w specjalności zarządzanie i marketing a w 2019 stopień doktora nauk inżynieryjno-technicznych w specjalności inżynieria mechaniczna. Specjalista w dziedzinach: transport rurociągowy paliw gazowych, sieci dystrybucyjne i przesyłowe, stacje gazowe, stacje LNG i CNG, tłocznie gazu, aparaty ciśnieniowe, biogazownie, układy wzbogacania biogazu, wykorzystanie biogazu. Wytwarzanie, magazynowanie i energetyczne wykorzystanie wodoru. Menadżer z wieloletnim stażem, związany głównie z branżą przesyłu i dystrybucji paliw gazowych. Obecnie adiunkt na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej.
Rules and organization
Recruitment requirements
Error Adults aged 18-64 Error People with secondary education - preferably technical education that will enable them to freely use the concepts used in the field of chemistry/physics
Rules
Warning The lectures will take place online on 23.10, 30.10, and 06.11.2026 from 9:00 AM to 5:00 PM Warning The labs will take place in person at Gdańsk University of Technology on November 19 and 20, 2026, from 9:00 AM to 5:00 PM.
Crediting type
- Warning Final testA knowledge assessment determining the completion of the course
Accessibility level
- Warning Partially accessibleThe course is partially adapted to the needs of people with special needs; some elements may require additional support.
Supervisor
- Sebastian Molin
sebastian.molin@pg.edu.pl - Oliwia Bronk
oliwia.bronk@pg.edu.pl
The course is carried out as part of the Project: "PGEDU+ Platform: Development of qualifications and competences of adults". Co-financed by the European Union from the European Social Fund Plus under the European Funds for Social Development programme 2021-2027, grant agreement no. FERS.01.05-IP.08-0526/23-00
Project: "PGEDU+ Platform: Development of Adult Qualifications and Competencies" co-financed by the European Union from the European Social Fund Plus under the program European Funds for Social Development 2021 - 2027