Je vodík pohonem budoucnosti? Již i u nás půjde čerpat

Ceny vodíkového paliva do aut se v příštích deseti letech sníží zhruba o 50 procent. Je to výrazně vyšší pokles, než se dosud očekávalo.  Důvodem je předpokládané snížení nákladů díky navyšování objemu výroby. Navíc se očekává zlevnění výrobních zařízení. Díky poklesu ceny by se vodík mohl stát konkurenceschopnou alternativou k jiným nízkouhlíkovým palivům, a v některých případech dokonce i ke konvenčním palivům. Do roku 2025 by toto palivo mohlo dosáhnout konkurenceschopnosti zejména v případě velkých vozidel s dlouhým dojezdem. Horší pozici bude mít při jízdách na krátké vzdálenosti, například u malých aut a autobusů.  

Tuto vizi představilo Vodíkové kolegium světových energetických firem. (Kolegium, které vzniklo před třemi roky, spolupracuje s vodíkovými asociacemi na regionální i národní úrovni. Analyzuje aktuální vládní rozhodnutí, předpisy a technologie, a poskytuje strategická doporučení.) Mezi členy Vodíkového kolegia patří například automobilky Toyota, Nissan nebo Honda. Právě Toyota vytvořila první sériově vyráběné auto na vodík s názvem Mirai (na snímku), kterého se celosvětově prodalo už přes 10 tisíc kusů. Letos japonská automobilka přichází s druhou generací tohoto modelu, který má dojezd přes 600 kilometrů a stejně jako jeho předchůdce jezdí zcela bez emisí a vypouští pouze čistou vodní páru.

Zpráva kolegia zároveň upozorňuje, že ke snížení nákladů na palivo o polovinu je nutné vynaložit investice o objemu 70 miliard dolarů. Ty by měly podporovat přijetí vodíkového paliva na všech evropských trzích. 

„Budoucnost čistých energií na bázi vodíku je blíž, než si možná myslíme, protože celý průmysl usilovně pracuje na vyřešení klíčových technických problémů. To ukazuje cestu kupředu k navýšení měřítka výroby a dosažení konkurenceschopnosti vodíkového paliva, a tedy i eliminaci uhlíkových emisí, což je urgentně zapotřebí," tvrdí Benoît Potier, předseda představenstva a generální ředitel Air Liquide a spolupředsedající Vodíkového kolegia.

Je zajímavé, že na Dálném východě Japonsko sází na technologii vodíkových palivových článků, se závazkem zavést 400 000 takových vozů včas na Olympijské hry 2020 v Tokyu.

„Česká republika by mohla být sídlem až osmi nových čerpacích stanic na vodík do roku 2023, se vzrůstem na dvanáct do roku 2025. České ministerstvo dopravy se zavázalo k podpoře vodíkových čerpacích stanic ve výši 1,2 miliard korun, což je významná investice s ohledem na klesající ceny výstavby vodíkových stanic i distribuce. Globální instituce jako Hydrogen Coucil prohlašují významné pokroky v produkci i distribuci vodíku a zvýrazňují jeho rostoucí důležitost v energetickém mixu. A zatímco většina vodíku je v současnosti produkována z fosilních uhlovodíkových zdrojů, společnosti jako Unipetrol usilovně pracují na optimalizaci výroby vodíku z alternativních zdrojů, například elektrolýzou vody,“ říká Michael Londesborough, vědec britského původu, který od roku 2002 provádí výzkum v Ústavu anorganické chemie AV ČR v Řeži.

Na konci ledna, v souladu s plány, vyhlásilo Ministerstvo dopravy třetí výzvu Operačního programu doprava v rámci dotačního programu na podporu infrastruktury pro alternativní paliva zaměřenou na vybudování infrastruktury plnicích stanic na vodík.

Za tímto účelem je vyčleněna z evropských prostředků částka 102 milionů Kč v rámci programu podpory infrastruktury pro alternativní paliva. Žádosti je možné předkládat do 28. května 2020.

O dotaci v této výzvě se mohou ucházet žadatelé, kteří provozují ekonomickou činnost v oblastech: rozvod plynných paliv prostřednictvím sítí, obchod s plynem prostřednictvím sítí, výzkum a vývoj v oblasti přírodních a technických věd, výroba plynu, výroba technických plynů, elektrické instalace, obchod s elektřinou nebo rozvod elektřiny a kteří předloží projekt na vybudování vodíkových plnicích stanic na území České republiky.

Celkové způsobilé výdaje projektu mohou dosáhnout maximálně 60 milionů Kč, maximální míra podpory je 85 procent. Předložené žádosti o podporu budou hodnoceny zejména z hlediska hospodárnosti, připravenosti a relevance projektu.

Výzva navazuje na druhou výzvu vyhlášenou v dubnu 2019. V rámci tří výzev bude podpořena výstavba minimálně osmi plnících stanic, čímž vznikne kvalitní základ pro rozvoj vodíkové mobility v České republice.

„V rámci alternativních pohonných hmot vidíme budoucnost ve vodíku. Lze jej vyrobit několika různými způsoby, nejběžnější je parní reforming zemního plynu. Další metody jsou parciální oxidace uhlovodíků nebo separace z rafinačních procesů, a vodík lze samozřejmě vyrobit i elektrolýzou vody,“ vysvětluje Tomáš Herink, ředitel výzkumu a vývoje u společnosti Unipetrol.

Technologie, která napájí auta na vodík, sestává ze dvou poměrně jednoduchých chemických reakcí, které probíhají uvnitř palivových buněk vozidla. Konečný výsledek těchto dvou chemických reakcí vytváří elektrickou energii, která je následně použita pro napájení a pohánění vozidla.

Existuje několik důvodů, proč je vodík atraktivní možností pro alternativní pohonnou hmotu. Za prvé je vodík nejčetněji se vyskytujícím prvkem na zemi, což znamená, že je skoro vyloučeno, aby byl někdy v příští době vyčerpán.

Dále je to pohonná hmota, která je k dispozici teoreticky všude, kde se nachází voda a čistý zdroj energie. A snad největší výhoda vozidel na palivové články je jejich potenciál pro provoz bez jakýchkoliv škodlivých emisí. Jediný vedlejší produkt, který vychází z výfuku auta na palivové články je čistá vodní pára. Produkovaná voda je dosti čistá, aby šla pít, což znamená, že na místě spotřeby nedochází k žádnému znečištění.

Výhodou využití palivových článků pro napájení vozidel je jejich bezpečnost. I případně unikající vodík je stále mnohem bezpečnější než benzín, který zůstává na zemi a může se vznítit. Jelikož je vodík nejlehčím prvkem periodické soustavy, rychle se smísí s atmosférou a spojí se s atmosférickým kyslíkem, produkujíce vodu. A voda, jak všichni víme, pravděpodobně nevybuchne a nenapáchá žádné škody.

Auta na vodík potřebují pro natankování přibližně stejně dlouho jako auta na benzín. Jejich vodíkovou nádrž lze naplnit během několika minut a tato náplň vystačí na několik stovek kilometrů – něco, co by u klasického elektrického auta trvalo hodiny.