Naše stránky přizpůsobujeme podle toho, o které služby jste projevili zájem, a také sledujeme využití našich stránek. K těmto účelům používáme cookies a obdobné technologie, včetně cookies třetích stran. Kliknutí na tlačítko „Rozumím“ nebo pokračování v používání našich stránek bez vypnutí těchto funkcí vnímáme jako udělení souhlasu také s využíváním cookies a předáním údajů o vašem chování na webu reklamním a sociálním sítím pro zobrazení cílené reklamy na dalších webech. Tyto funkce můžete vypnout a souhlas odvolat v sekci „Ochrana osobních údajů“.

Vodík jako budoucnost

Podle amerického ekonoma Jeremyho Rifkina bude obnovitelná energie tahounem třetí průmyslové revoluce. Její start v současnosti sledujeme například na poli ekologických aut. Kromě hybridů a elektromobilů se momentálně na obzoru vynořuje další alternativa. U nás je teprve v plenkách, ve zbytku Evropy však zažívá pozvolný rozmach. Jmenuje se vodík.


Vodíkový svět

Využití základního plynného prvku v energetice není z historického hlediska žádnou převratnou novinkou. Nakonec už Jules Verne předpovídal, že voda se jednoho dne stane uhlím budoucnosti. A měl v zásadě pravdu. Jednoduchou elektrolýzou ji lze štěpit na vodík a kyslík, zpětným procesem pak energii z palivových článků znovu získávat. Vodík je možné dlouhodobě skladovat, je bez barvy, zápachu či chuti, není toxický a při hoření neprodukuje skleníkové plyny, ale již zmíněnou vodu.

Vodík

Je nejvíce zastoupeným prvkem ve vesmíru a podle spektroskopických pozorování se podílí na jeho celkové hmotě až z 74 %. Ačkoliv je obsažen v půdě i ve vzduchu, ve volném plynném skupenství se na naší planetě paradoxně téměř nevyskytuje. Existuje převážně ve vazbách s jinými prvky, z nichž je potřeba ho nejprve vyjmout. A právě extrakce v co možná nejčistší formě představuje nejzávažnější překážku jeho plošného využití.

V současnosti se vodík nejčastěji získává jako druhotný produkt nejrůznějších průmyslových procesů, přičemž nejrozšířenější je tzv. parní reformace, která stojí za cca 90 % veškeré produkce vodíku na světě. V tomto procesu je prvek extrahován za vysokých teplot a tlaků z fosilních paliv jako metan, ropa nebo zemní plyn. Dalším způsobem je elektrolýza; za průchodu elektrického proudu se voda dělí na molekuly kyslíku a vodíku. Tento proces je ekologičtější, ovšem pouze za předpokladu, že využitý proud pochází z obnovitelných zdrojů, jako je slunce, vítr, nebo třeba znovu voda.

Vodík

V momentě, kdy je vodík úspěšně extrahován, dá se využít v palivových článcích ke zpětnému získání energie podobným způsobem, jako funguje baterie. Elektrochemický proces zapříčiní sloučení vodíku s kyslíkem za vzniku elektřiny, tepla a vodní páry. Není tedy téměř rozdíl, jestli automobil pohání lithium-iontové baterie, nebo jestli jezdí na vodík – elektřina je oním hybatelem v obou případech.

Oproti dobíjení akumulátorů z elektrické sítě nabízí vodík zásadní výhodu; lze ho dočerpat téměř stejně rychle jako tekuté palivo. A pochopitelně také zásadní nevýhodu; disponuje sice energetickou hustotou 142 MJ/kg, což je zhruba třikrát více než má kilogram benzínu, jenže zatímco kilo benzínu zabere prostor cca 1,3 litru, kilogram vodíku jich vyplní 11 000. Což znamená, že pro jakékoliv využití v nádrži osobního auta je nutná komprese, zhruba na 700 atmosfér.

Vodík

Vodíková energie

Skutečný rozmach zažil vodík během éry dobývání vesmíru jakožto složka raketového paliva, protože v kombinaci s tekutým kyslíkem umožňuje nejvyšší specifický impulz (poměr tahu k množství spotřebovaného paliva za sekundu). Ve sloučenině s dusíkem zvané hydrazin se používá dodnes.

Vodík je také palivem největších přírodních reaktorů, jaké známe – hvězd.

A zhruba od chvíle, kdy se lidstvu podařilo porozumět principům, na nichž kosmické stálice fungují, je fúzní reaktor svatým grálem energetiky. Kdo by taky nestál o nevyčerpatelný zdroj čisté energie, u něhož navíc nehrozí riziko jaderné katastrofy? Navzdory snahám vědeckých špiček celého světa však zůstává funkční prototyp stále vzdálený 1015 let technologického vývoje.

Vodík

Kromě možného řešení energetické krize a závislosti na fosilních palivech se vodík oceňuje především jako vhodný konzervátor energie ze zdrojů, jejichž přísun je nárazový a nedokáže zabezpečit stabilní výkon v kteroukoliv denní dobu (což se týká většiny obnovitelných zdrojů, s výjimkou hydroelektráren).

Jedna z prvních takových úložen má být spuštěna už v roce 2023 v německém Lingenu. Půjde o elektrárnu o výkonu 100 MW, která ponese jméno „hybridge“ a bude využívat vodíkových rezerv k akumulaci energie. Těmi by pak v ideálním případě měla regulovat výkyvy v rozvodné síti.

Vodík

Vzhledem k velkým ekologickým ambicím, kterými disponuje kromě Německa i většina západní Evropy, nezůstane hybridge dlouho osamocený. Obdobná zařízení vyrostou například v Amsterodamu (spojený projekt chemických závodů Nouryon, oceláren Tata Steel a Amsterodamského přístavu), nebo ve Spojeném království (komplex HyNet, založený na výrobě vodíku ze zemního plynu a současném budování infrastruktury k jeho efektivní distribuci).

Vodíková doprava

Snaha o uhlíkovou neutralitu je hnacím motorem proměn, které se v budoucnu dotknou všech průmyslových odvětví starého kontinentu. Doprava přijde na řadu jako první.

Už dnes se v mnoha městech setkáváme s ekologickými zónami, kam vozidla se spalovacími motory nesmějí. Centrum Amsterodamu podobnou transformaci připravuje jako součást Akčního plánu čistého ovzduší (Actieplan Schone Lucht), který má plně odstartovat kolem roku 2030. Zákaz se bude týkat všech dopravních prostředků, což ve městě protkaném kanály zahrnuje i lodě.

Vodíkem poháněná vozidla představují příležitost a alternativu k elektromobilům, vůči kterým disponují větším dojezdem a snadnějším dobíjením. A to nejen pro podniky městské hromadné dopravy, které se nové politice budou muset přizpůsobit jako jedny z prvních, ale také pro taxikáře. Nejtvrdší kroky v tomto ohledu podniká patrně Dánsko, které stanovilo, že do roku 2025 musí všechny taxíky přejít na čistě ekologický pohon. Žádná revoluce ale není bez překážek.

Vodíková doprava

Stejně jako u elektromobilů stojí v cestě plošnému rozšíření vodíkových vozů nedostatečná infrastruktura. Oproti dobíjecím stanicím čerpajícím přímo elektřinu je však situace mnohem tristnější. Počátkem tohoto roku bylo totiž na celém světě pouhých 369 čerpacích vodíkových stanic. Z toho 152 v Evropě.

Nejrozvinutější sítí z našich přímých sousedů momentálně disponuje Německo se 60 stanicemi. V tuzemsku operuje přesně jedna, nachází se v areálu společnosti Veolia Transport (neboli Nerabus) v Neratovicích a není určena pro veřejnost. Byla zřízena kvůli prototypu vodíkového autobusu TriHyBus značky Škoda, za nímž stojí Ústav jaderného výzkumu v Řeži a který vozil pasažéry na pravidelné lince mezi roky 20092014.

Vodíková budoucnost

Vodíková doprava

První osobní vozy s vodíkovým pohonem by se u nás měly začít prodávat koncem letošního roku. Na pohodlné tankování v místě bydliště mohou první potenciální zákazníci s klidem zapomenout. Unipetrol, u nás známý jako provozovatel Benziny, otevře první tři vodíkové pumpy teprve na jaře příštího roku. Stát budou v Praze na Barrandově, v Brně a v Litvínově jako součást normálních benzínových stanic.

Podle Ministerstva dopravy by následně do tří let mělo vyrůst dalších šest až osm pump a do roku 2027 by se jejich počet mohl vyšplhat až na dvanáct. Kde, není v tuto chvíli jasné. Což je stěží důvod k oslavě, ale pamatujme, že vodíková technologie je v Česku na samém počátku.


 

V Operačním programu Doprava momentálně běží výzva č. 71, v rámci níž je možné žádat o dotace na výstavbu vodíkových čerpacích stanic až do výše 60 milionů korun. Z vládních prostředků se na tyto účely prozatím vyčlenilo cca 200 milionů a budou nejspíš následovat.

 


TriHyBus svým příkladem otevřel zájem o podobná vozidla v dopravních podnicích větších měst. Ústí nad Labem nyní plánuje nákup 5 vodíkových autobusů ve spolupráci se společností Spolchemia, která se zavázala dodávat potřebný vodík. Moravskoslezský kraj má ještě ambicióznější plány, které počítají s nasazením vodíkem poháněných vlaků. Technologii chce však nejdříve otestovat také na autobusech, o jejichž provoz se přihlásila Ostrava. Kvůli nim do roku 2021 vznikne na terminálu Hranečník i speciální plnička na vodík.

Ani mezinárodní doprava nezůstane vyloučena. Ve spolupráci s Německem je projektováno vodíkem poháněné autobusové spojení na ose Praha-Drážďany-Berlín. A pokud se naplní všechny optimistické prognózy, bude nejjednodušší prvek periodické tabulky do roku 2050 představovat až 24 % energetické spotřeby celé EU. Na to si ale budeme muset ještě těch pár let počkat.

button clanku