ORIGINAL PAPER
Decarbonization of energy-intensive industries in Poland on the road to climate neutrality – the role of electrification, hydrogen, and synthetic fuels
 
More details
Hide details
1
Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Poland
 
 
Submission date: 2026-02-04
 
 
Final revision date: 2026-02-10
 
 
Acceptance date: 2026-02-10
 
 
Publication date: 2026-04-02
 
 
Corresponding author
Monika Pepłowska   

Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Wybickiego 7, 31-261, Krakow, Poland
 
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2026;29(1):141-156
 
KEYWORDS
TOPICS
ABSTRACT
Energy-intensive industry plays a key role in the structure of greenhouse gas emissions in Poland and is one of the most difficult sectors to decarbonize in the energy transition process. The aim of this article is to identify and organize the main paths for decarbonizing energy-intensive industries in Poland in the context of striving for climate neutrality by 2050, with particular emphasis on the role of electrification, low- and zero-emission hydrogen, and synthetic fuels. The article is based on a review of current scientific literature, reports from international institutions, and strategic documents from the European Union and Poland. The first part presents the characteristics of energy-intensive industry in Poland compared to the European Union and the main structural conditions affecting the pace and scope of decarbonization. It then discusses the potential, limitations, and interrelationships of three key transformation pathways: direct electrification of industrial processes, the use of hydrogen as an energy carrier and raw material, and the development of synthetic fuels within the Power-to-X technology. The article shows that effective decarbonization of energy-intensive industries requires a portfolio approach, combining different technologies depending on the specific nature of the processes and sectors, as well as close coordination of energy and industrial policies. The results indicate that electrification will play a dominant role in low- and medium-temperature processes, while hydrogen and synthetic fuels will be indispensable in high-temperature applications and in processes where fossil fuels are used as feedstock.
FUNDING
This paper was performed within the statutory research program of the Mineral and Energy Economy Research Institute, PAS.
CONFLICT OF INTEREST
The Author has no conflicts of interest to declare.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Dekarbonizacja przemysłu energochłonnego w Polsce na drodze do neutralności klimatycznej – rola elektryfikacji, wodoru i paliw syntetycznych
dekarbonizacja, przemysł energochłonny, elektryfikacja, wodór zielony, paliwa syntetyczne, neutralność klimatyczna
Przemysł energochłonny odgrywa kluczową rolę w strukturze emisji gazów cieplarnianych w Polsce i stanowi jeden z najtrudniejszych sektorów do dekarbonizacji w procesie transformacji energetycznej. Celem artykułu jest identyfikacja i uporządkowanie głównych ścieżek dekarbonizacji przemysłu energochłonnego w Polsce w kontekście dążenia do neutralności klimatycznej do 2050 roku, ze szczególnym uwzględnieniem roli elektryfikacji, wodoru nisko- i zeroemisyjnego oraz paliw syntetycznych. Artykuł opiera się na przeglądzie aktualnej literatury naukowej, raportów instytucji międzynarodowych oraz dokumentów strategicznych Unii Europejskiej i Polski. W pierwszej części przedstawiono charakterystykę przemysłu energochłonnego w Polsce na tle Unii Europejskiej oraz główne uwarunkowania strukturalne wpływające na tempo i zakres dekarbonizacji. Następnie omówiono potencjał, ograniczenia oraz wzajemne powiązania trzech kluczowych ścieżek transformacji: bezpośredniej elektryfikacji procesów przemysłowych, wykorzystania wodoru jako nośnika energii i surowca oraz rozwoju paliw syntetycznych w ramach technologii Power-to-X. Artykuł pokazuje, że skuteczna dekarbonizacja przemysłu energochłonnego wymaga podejścia portfelowego, łączącego różne technologie w zależności od specyfiki procesów i sektorów, a także ścisłej koordynacji polityki energetycznej i przemysłowej. Wyniki wskazują, że elektryfikacja będzie odgrywać dominującą rolę w procesach niskotemperaturowych i średniotemperaturowych, natomiast wodór i paliwa syntetyczne będą nieodzowne w zastosowaniach wysokotemperaturowych oraz w procesach, w których jako surowiec wykorzystuje się paliwa kopalne.
REFERENCES (25)
1.
Beckmann et al. 2025 – Beckmann, J., Klockner, K. and Letmathe, P. 2025. The role of power-to-X and domestic eFuel production for energy transition and energy independence in Europe. Journal of Cleaner Production 492, https://doi.org/10.1016/j.jcle....
 
2.
Carmona-Martínez et al. 2023 – Carmona-Martínez, A.A., Fresneda-Cruz, A., Rueda, A., Birgi, O., Khawaja, C., Janssen, R. and Jarauta-Córdoba, C. 2023. Renewable power and heat for the decarbonisation of energy-intensive industries. Processes 11(1), https://doi.org/10.3390/pr1101....
 
3.
Clean Air Task Force (CATF) 2025. Getting hydrogen right: Poland’s industrial decarbonisation. [Online:] https://www.catf.us/resource/g... [Accessed: 2026-02-01].
 
4.
European Commission 2019. The European Green Deal. [Online:] https://ec.europa.eu/info/stra... [Accessed: 2026-02-01].
 
5.
European Commission 2021. Fit for 55: Delivering the EU’s 2030 Climate Target. [Online:] https://ec.europa.eu/info/stra... [Accessed: 2026-02-01].
 
6.
European Parliament & Council of the European Union 2023a. Directive (EU) 2023/2413 amending Directive (EU) 2018/2001 on the promotion of the use of energy from renewable sources (RED III).
 
7.
European Parliament & Council of the European Union 2023b. Regulation (EU) 2023/1805 on the use of renewable and low-carbon fuels in maritime transport (FuelEU Maritime).
 
8.
European Parliament & Council of the European Union 2023c. Regulation (EU) 2023/2405 on ensuring a level playing field for sustainable air transport (ReFuelEU Aviation).
 
9.
Instrat Foundation 2025. Decarbonisation of industry in Poland – analysis of progress and barriers. [Online:] https://instrat.pl [Accessed: 2026-02-01].
 
10.
International Energy Agency (IEA) 2023. Industrial decarbonisation and energy transition. [Online:] https://www.iea.org/reports/in... [Accessed: 2026-02-01].
 
11.
International Energy Agency (IEA) 2025. Renewable Energy Directive III – GHG threshold. [Online:] https://www.iea.org/policies [Accessed: 2026-02-01].
 
12.
IRENA 2023. World Energy Transitions Outlook 2023. [Online:] https://www.irena.org [Accessed: 2026-02-01].
 
13.
Khalili et al. 2025 – Khalili, S., Lopez, G. and Breyer, C. 2025. Role and trends of flexibility options in 100% renewable energy system analyses towards the power-to-X economy. Renewable and Sustainable Energy Reviews 212, https://doi.org/10.1016/j.rser....
 
14.
Komorowska, A. 2025. Hydrogen in Poland’s energy transition – integration of renewable energy and transportation (Wodór w transformacji energetycznej Polski – integracja energetyki odnawialnej i transportu). Studia Rozprawy Monografie 220, Kraków: Wyd. IGSMiE PAN (in Polish).
 
15.
Komorowska et al. 2023 – Komorowska, A., Mokrzycki, E. and Gawlik, L. 2023. Hydrogen production in Poland – the current state and directions of development. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 26(4), pp. 81–98, https://doi.org/10.33223/epj/1....
 
16.
Ministry of Climate and Environment 2024. Annex 1 to the update of the National Energy and Climate Plan. [Online:] https://www.gov.pl/attachment/... [Accessed: 2026-02-01].
 
17.
Müller et al. 2025 – Müller, G., Kullmann, F., Linssen, J. and Stolten, D. 2025. The costs of future energy technologies: A comprehensive review of power-to-X processes. Journal of CO2 Utilisation 92, https://doi.org/10.1016/j.jcou....
 
18.
Oyewo et al. 2024 – Oyewo, A.S., Lopez, G., ElSayed, M., Galimova, T. and Breyer, C. 2024. Power-to-X economy: Green e-hydrogen, e-fuels, e-chemicals, and e-materials opportunities. Energy Reports 12, pp. 2026–2048, https://doi.org/10.1016/j.egyr....
 
19.
Pfennig et al. 2023 – Pfennig, M., Böttger, D., Häckner, B., Geiger, D. and Zink, C. 2023. Global GIS-based potential analysis and cost assessment of power-to-X fuels in 2050. Applied Energy 347, https://doi.org/10.1016/j.apen....
 
20.
Reform Institute 2025. Production under pressure #3: Electrification on the map of zero-emission solutions for energy-intensive industries. [Online:] https://ireform.eu/s/uploads/P... [Accessed: 2026-02-01].
 
21.
Skoczkowski et al. 2025 – Skoczkowski, T., Bielecki, S. and Węglarz, A. 2025. Redefining energy management for carbon-neutral supply chains in energy-intensive industries. Energies 18(1), https://doi.org/10.3390/en1801....
 
22.
UN Global Compact Poland 2024. Energy transition in Poland. [Online:] https://ungc.org.pl/wp-content... [Accessed: 2026-02-01].
 
23.
Wilson, I.A.G. and Styring, P. 2017. Why synthetic fuels are necessary in future energy systems. Frontiers in Energy Research 5, https://doi.org/10.3389/fenrg.....
 
24.
Zero Carbon Analytics 2025. Decarbonising industry in Europe. [Online:] https://zerocarbonanalytics.or... [Accessed: 2026-02-01].
 
25.
Świercz et al. 2025 – Świercz, W., Kaczor, G., Matuszko, M., Moskwik, K. and Ćwiek, P. 2025. Poland Energy Outlook 2026 & Beyond. [Online:] https://www.adlittle.com/en/in... [Accessed: 2026-02-01].
 
eISSN:2720-569X
ISSN:1429-6675
Journals System - logo
Scroll to top