Je tu doba vodíková. Nejhojnější prvek ve vesmíru bude klíčovým energetickým zdrojem

O vodíku se jako o možném nástupci fosilních energetických zdrojů hovořilo již mnohokrát. Jeho masivnímu rozšíření dosud bránily technologické, a tedy i ekonomické bariéry. Nyní se ale ukazuje, že doba vodíková se přiblížila a nejrozšířenější prvek našeho vesmíru se může stát stěžejním pilířem při přechodu k nízkoemisnímu hospodářství.

Představte si, že řídíte vozidlo, z jehož podvozku místo tradičního výfuku čouhá plastová trubka a z ní vytéká čirá kapalina. Voda. Ta je totiž jedinou „zplodinou“, která vzniká při chemické reakci vodíku s kyslíkem, která vede k výrobě elektřiny pohánějící elektromotor vodíkového automobilu. Že jde o sci-fi? Ne tak docela. Vodíkovým směrem se už před lety vydala japonská automobilka Toyota, která palivové články montuje do svého modelu Mirai. Nedávno se k ní přidala jiná asijská značka, Hyundai, se svým modelem Nexo, a přibývají další.

Vodík se ale může stát klíčovým zdrojem i pro další sektory národního hospodářství, včetně energetiky jako takové. Nebude to sice hned, ale technologické možnosti jsou dnes daleko větší než před padesáti lety, kdy se o širším využití vodíku začalo poprvé vážně hovořit. A náhled na vodík mění i politici. „Existuje mnoho důvodů, proč je vodík klíčovou prioritou na cestě k přechodu na čistou energii a naplnění Evropské zelené dohody. Vodík má silný potenciál nahradit část neobnovitelných zdrojů a výrazně navýšit svůj podíl na evropském energetickém mixu do roku 2050 ze současných dvou na třináct až čtrnáct procent,“ stojí mimo jiné ve Vodíkové strategii a klimaticky neutrální Evropě, dokumentu, který minulý čtvrtek přijala Evropská komise.

Vytápění, průmysl, energetika

Kde tedy prostor pro nárůst významu vodíku existuje? Analytici časopisu The Economist poukazují na to, že prakticky všude. Vedle osobních automobilů by se mohl vodík začít využívat také v nákladní automobilové dopravě, ale i v dopravě námořní, dále v energetice, teplárenství, nebo třeba hutnictví. Ale postupně. Řadu let se v automobilovém průmyslu prosazuje elektromobilita. Průkopníka Teslu postupně následují i tradiční automobilky, které do svých modelových řad začleňují alespoň jeden čistě elektrický model. Další nabízejí nějakou kombinaci benzínového a elektrického pohonu. Elektromobilita ovšem „prosákla“ i do nákladní dopravy. A dojezdy osobních i nákladních vozidel na elektřinu už jsou docela slušné. Vodík to tedy s elektromobily nebude mít úplně jednoduché. Jeho výhodou ale je rychlé tankování, které trvá srovnatelně dlouho jako u konvenčních paliv.

Vodík je za normálních okolností plyn. A jako takový je definičním konkurentem zemního plynu, který se využívá k vytápění budov, k výrobě elektřiny, nebo v hutnictví. V tomto ohledu má navíc výhodu, že pro případné přepřáhnutí ze zemního plynu na vodík lze využít stávající infrastrukturu pro distribuci zemního plynu. Několik zemí včetně Austrálie, Velké Británie nebo Německa už v tomto smyslu experimentuje. „Máme plynofikační síť, která vydrží příštích nejméně 75 let. Proč ji nevyužít, když můžeme?“ uvedl pro The Economist Antony Green, inženýr britského operátora energetických sítí National Grid.

A problém nemusí být ani s vodíkem coby palivem pro stávající kotle spalující zemní plyn v domácnostech. Podle Greena je většina britských plynových kotlů schopna zvládnout směs zemního plynu s dvaceti procenty vodíku. Výrobci plynových kotlů navíc už myslí dopředu a začínají nabízet modely, které dokáží spalovat jak čistý zemní plyn, tak čistý vodík. Jelikož se běžná životnost plynového kotle pohybuje od deseti do patnácti let, dá se předpokládat, že celá britská plynová síť bude v dohledné době připravena přejít na vodík.

Mnoho věcí k dořešení

Tím jsme se dostali k okolnostem, které bude ještě nutné vyřešit, aby se vodík skutečně mohl dostatečně rozšířit a plnit úlohu významného energetického zdroje, jež zároveň přispěje ke snížení emisí skleníkových plynů. Tou největší překážkou je stále cena energie z vodíku získané. „Cena vodíku se nyní obvykle pohybuje mezi devíti a deseti eury (240 až 270 korun) za kilogram. To při průměrné spotřebě vodíkových vozů okolo kilogramu vodíku na sto kilometrů vychází zhruba na 2,50 korun na kilometr,“ uvedla pro CNN Prima NEWS Jitka Jechová, manažerka pro vztahy s veřejností českého zastoupení automobilky Toyota.

Vodík má totiž oproti například zemnímu plynu nevýhodu, že se musí vyrábět. A to buď pomocí elektrolýzy, kdy se do vody pouští elektrický proud a vznikající vodík se jímá (takzvaný zelený vodík), nebo z fosilních zdrojů (šedý vodík, případně modrý vodík – liší se od šedého tím, že se při jeho výrobě zachytávají vznikající emise CO2). Zelený vodík je přitom až třikrát dražší než šedý či modrý. Podle Economistu by ale náklady na produkci vodíku zeleného (elektrolytického) mohly do roku 2050 klesnout asi na jednu sedminu oproti současnému stavu, což už by z něho dělalo vysoce konkurenceschopné palivo. A jak už bylo uvedeno, pouštět místo zemního plynu do distribuční soustavy vodík není technologicky téměř žádný problém.

Zbývá tedy odpovědět na otázku, co brání rozšíření vodíku v automobilové dopravě. Vedle ceny samotného paliva je to také zatím poměrně vysoká pořizovací cena vodíkových vozů. Cena Mirai na britském trhu začíná na 65 tisících liber (bezmála dva miliony korun), což je výrazně nad srovnatelnými vozy například s hybridním pohonem. Má se to ale změnit. „Podle prognózy Toyoty se cena osobních vozů na vodíkové palivové články do deseti let vyrovná ceně hybridních modelů. Jedním z hlavních důvodů je vysoká cena platiny, která se při výrobě palivových článků používá,“ řekla Jitka Jechová.

V neposlední řadě je také slabinou vodíku řídká síť čerpacích stanic. V současné době jich je v celé Evropě jen něco kolem dvou stovek. Aby jich přibylo, bude nutné vystoupit ze začarovaného kruhu. Vodíkových čerpacích stanic je málo, protože po silnicích jezdí málo vodíkových vozů. A těch jezdí málo, protože je málo míst, kde lze vodík doplnit. I to by se ale mělo změnit. Evropská komise ve své vodíkové strategii hovoří o investicích v rozmezí 180 až 470 miliard eur (4,8 až 12,5 bilionu korun) do vodíkové infrastruktury. O vodíku tedy zřejmě budeme slýchávat stále častěji a intenzivněji.