Myšlenka pohánět vodíkem automobily a jiné dopravní prostředky není nereálná. Alternativní pohony jsou stále na pořadu dne. Fosilní paliva jako ropa, zemní plyn nebo uhlí, to vše jsou látky, které sloužily lidstvu déle než sto let. Avšak jsou již na pokraji svých možností, a navíc jejich spalování uvolňuje do atmosféry oxid uhličitý, který urychluje klimatickou změnu. Je tedy nutné je nahradit. Vodík obě tyto překážky může překonat a nepochybně přispěje k dalšímu rozvoji tzv. zelené energetiky a také při rozvoji transportní techniky.
Vodík je přítomný téměř všude okolo nás, ale jako samostatný prvek se na Zemi prakticky vůbec nevyskytuje. Je tedy nutné ho z vhodných sloučenin získávat. Podle způsobu získávání jej rozlišujeme na tři typy:
- prvním typem a zároveň nejméně ekologickou variantou je tzv. "šedý vodík", který je získáván z metanu a uhlí.
– druhý, tzv. "modrý vodík" je vyráběn z fosilních paliv, ale CO2 se zachycuje a ukládá, aby tento plyn neunikal do atmosféry.
- třetím typem a zároveň tím jediným bezemisním, je tzv. "zelený vodík", ten se získává elektrolýzou vody a potřebnou energii na výrobu dodávají sluneční nebo větrné elektrárny.
Zásadním problémem je samotná výroba vodíku. Obvykle se získává ze zemního plynu nebo z uhlí, což znamená ekologickou zátěž pro životní prostředí. Náročným procesem je také elektrolýza vody, při které se ve velkém množství spotřebovává elektrická energie. Vodík se také musí převážet do čerpacích stanic nákladními cisternami s naftovými motory, což není příliš efektivní s ohledem na životní prostředí. Na jedné straně se výrobci snaží nahradit fosilní paliva vodíkem a na straně druhé potřebují vodík přepravit.
Při výrobě vodíku vznikají také další technické problémy. Vodík je vysoce hořlavý, a proto vyžaduje řadu bezpečnostních opatření, která u nabíjecích stanic nebo i u běžných benzinových pump nejsou nutná. Např. v loňském roce nastala u čerpací stanice v Norsku taková exploze, že se při ní zranili dva lidé.
První prototyp vodíkového automobilu zkonstruoval švýcarský inženýr Francois Isaac de Rivaz již v roce 1807 a jedná se o jeden z nejstarších automobilů vůbec. Vůz byl poháněn směsí vodíku a kyslíku, který se ručně zapaloval elektrickou jiskrou. Tento motor nebyl nikdy komerčně úspěšný.
Auta na vodík jsou zjednodušeně elektromobily, které se nemusí dobíjet ze zásuvky, ale elektřinu si vyrábí na palubě z palivového článku. Nemusí se tedy čekat hodiny až se automobil dobije, boří tak hlavní nevýhodu klasických elektromobilů. Vodík se natankuje prakticky stejně rychle jako benzin nebo nafta. Mizivé množství aut využívaných palivové články, jejich brzká degradace (životnost až 27 let při dvouhodinové jízdě denně) a vysoká cenu výroby vodíku se běžnému uživateli prozatím vůbec nevyplatí.
Cena vodíku se pohybuje přibližně mezi 9 až 10 eury za kilogram (cca 227,- až 252,- Kč). Společnost Hyundai se pokouší prorazit na trh s vozem na vodík značky Nexo. Tento typ automobilu má kapacitu 6,3 kg vodíku a za ideálních podmínek ujede 666 kilometrů, náklady se pohybují kolem 2,40,- Kč na kilometr. To je výrazně více než u klasických elektromobilů, hybridů, aut se spalovacími motory nebo vozů jezdících na CNG a LPG. Do budoucna se však plánuje citelné zlevnění vodíku, a to až o cca 80 %.
„Vozy poháněné palivovými články mají šanci stát se šetrnějšími až někdy v budoucnu. Zatím škodí více než benzínová klasika." řekl Dominic Notter, vedoucí mezinárodního výzkumného týmu EMPA, Swiss Federal Laboratories for Material Science.
Podle různých studií bude mít smysl využít vodíkovou technologii, až když se začne vyrábět elektřina ze solárních a větrných elektráren ve velkém a nebude ji kde uchovat. Vodík je mnohem lepší médium pro dlouhodobé uchování elektřiny než obyčejné baterie. Také je dokáže překonat v rychlosti tankování a teoreticky i o něco delším dojezdem.
Evropská komise představila 8. července první evropskou vodíkovou strategii. Cílem této strategie je dekarbonizace při výrobě energie, v průmyslových odvětvích i dopravě. Země Evropské unie se zavázaly do poloviny století k uhlíkové neutralitě, nahrazení energie z fosilních paliv za energii z obnovitelných zdrojů. Prozatím se využívá tzv. šedý vodík, kterého se spotřebuje několik milionů tun a jeho výroba je vysoce emisní, strategie však podporuje bezemisní "zelený vodík".
První vlak na vodíkový pohon v ostrém provozu na světě jezdí od roku 2018 na 100 km trati mezi Cuxhavenem a Buxtehudou v Dolním Sasku v Německu. Od roku 2027 by měli také v České republice jezdit tři vlaky na tento pohon, prozatím v Moravskoslezském kraji, reálné je i jejich nasazení v Ústeckém kraji.
Japonské automobilky patří mezi průkopníky automobilů na vodíkový pohon. Společnost Toyota letos představila druhou generaci modelu na vodík s názvem Mirai. V České republice se zástupci země snaží dostat tento model i na tuzemský trh, avšak pouze za předpokladu, že se zde postaví dostatek čerpacích stanic.
V České republice prozatím žádná auta na vodíkové palivové články nejezdí a důvod je velice jednoduchý, nemají kde natankovat. Jedinou vodíkovou stanicí je od roku 2009 ta v Neratovicích. Jedná se však o neveřejnou stanici. Proto Ministerstvo dopravy vypsalo program na čerpací stanice na vodík v rámci operačního programu Doprava. Do roku 2023 by v České republice mělo vzniknout 6-8 takových stanic a do roku 2025 dvanáct. První stojany budou v Litvínově, Praze, Brně a v Ostravě. Nejblíže k výstavbě je aktuálně stanice v Záluží v Litvínově. Od roku 2021 by se v Ústeckém kraji lidé mohli svést v prvním autobuse na vodík.
Vodík je při určitém způsobu zacházení prakticky nevyčerpatelným zdrojem energie. Ekologický ideál zajištění energie pro automobily není prozatím zcela naplněný, do budoucna se mu ale může přiblížit. Prozatím je téměř jisté, že alternativní pohony automobilů postupně vytlačí spalování benzínu či nafty. Zvláště zajímavá je technologie, kde auta jezdí na sluncem generovaný vodík s nulovými emisemi.
Bc. Jana Nachlingerová
Ekologické centrum Most pro Krušnohoří
Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s., Most
Foto: pixabay.com
Zdroje:
https://www.novinky.cz/domaci/clanek/autobusy-v-usti-budou-jezdit-na-vodik-40313516
https://www.parlamentnilisty.cz/arena/rozhovory/Vodik-Do-aut-jako-energie-Hovorili-jsme-s-ceskym-vedcem-jehoz-slova-si-budete-pamatovat-637263
https://www.lesni-park.cz/auto-na-vodik/
https://logistika.ihned.cz/c1-66716750-prvni-verejne-vodikove-cerpaci-stanice-vzniknou-letos-stat-podpori-budovani-dalsich-v-operacnim-programu-doprava-je-pro-ne-pripraveno-102-milionu-kc
https://www.cistoustopou.cz/autem/clanek/evropska-vodikova-strategie-auta-na-vodik-1531
https://www.autoweb.cz/vodikova-auta-ceka-slibna-budoucnost-vodik-roku-2025-zlevni-az-50/
https://en.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7ois_Isaac_de_Rivaz#Internal_combustion_engine
https://autobible.euro.cz/z-kuriozity-beznym-palivem-vodik-ma-zlevnit-musi-ale-prekonat-technicke-potize/
https://vtm.zive.cz/clanky/auta-na-vodikovy-pohon-jak-funguji-a-proc-by-nas-mela-zajimat/sc-870-a-201645/default.aspx
https://ct24.ceskatelevize.cz/veda/2177173-vodik-ma-nakroceno-stat-se-palivem-budoucnosti-v-ceste-mu-stoji-levna-ropa-i
tř. Budovatelů 2830/3, 434 01 Most
Po - Pá: 6:30 - 14:30