Vodík se stává palivem budoucnosti. Brzy na něj budou běžně jezdit auta, vlaky či autobusy hromadné dopravy. Počítá se také s jeho širokým využitím v domácnostech. Jak to bylo s jeho objevem, kde všude lze vodík použít a kolik budou stát vodíková auta, popisuje Jan Sochor z České vodíkové technologické platformy.
Kdy poprvé se začalo uvažovat o vodíku jako o palivu?
Jako plynný prvek byl objeven v roce 1776, k jeho nasazení došlo ale až ve 20. století. Řada lidí si třeba vybaví pověstnou zkázu vzducholodě Hindenburg v roce 1937, kde byl použit jako nosný plyn vysoce hořlavý vodík. Ten ale za tragédii nemohl, neboť hořet začal vnější plášť od nahromaděné statické elektřiny a vzducholoď nevybuchla, nýbrž vzplála.
Historicky známé využití vodíku jako paliva začalo s kosmickými lety, například v programu Apollo. První vozidlo s palivovými články předvedla společnost Daimler Benz až v roce 1994.
Americký spisovatel Arthur Hailey ve svém románu Kola z roku 1971 použil tuto větu: „Automobilový a naftový průmysl společně brzdí technický pokrok, který už dávno mohl vést k vývoji elektrických nebo parních vozidel. Důvod je jasný, taková auta by naprosto znehodnotila jejich obrovské investice do spalovacích motorů.“ Měl Hailey, pověstný dokonalým zmapováním prostředí, o kterém psal, pravdu?
Nejsem si úplně jistý, zda na něco takového reálně umím odpovědět. Faktem je, že k sestrojení prvního elektromobilu došlo výrazně dříve, než prvního automobilu se spalovacím motorem. Je těžké říct, proč se prosadilo zrovna spalovací řešení.
Dnes už ale řada automobilek světového významu ukončila, nebo plánuje ukončení vývoje dalších spalovacích motorů. Naopak hodně investic teď půjde, nebo už reálně jde do výzkumu elektromobility. Karta se zkrátka obrátila.
Popište pro běžného čtenáře, jak může vodík sloužit jako palivo, jak celý proces probíhá?
Vodík lze využít buďto v plynné, nebo kapalné podobě. V plynné variantě je nezbytné jej stlačit. U nákladních automobilů, autobusů či vlaků je potřeba tlak jen 350 barů, u osobních až 700. K tankování slouží stanice, podobné dnešním CNG, kde nádrž osobního auta natankujete od 3 do 5 minut. Vodík je pak pod nízkým tlakem přiváděn do palivových článků, kde se mísí s kyslíkem, který automobily získávají ze vzduchu.
Pomocí této elektrochemické reakce dochází k výrobě elektrické energie na palubě vozidla. Protože celý proces dosahuje elektrické účinnosti okolo 50 procent, vzniká v palivovém článku i odpadní teplo, které je v zimě možné využít i k vytápění kabiny. Vodíkové automobily mají v zimě naprosto minimální ztráty dojezdu.
Mohlo by vás zajímat
Mgr. Jan Sochor
Je dborným specialistou rozvoje vodíkové platformy HYTEP. Věnuje se analytické činnosti, od přezkumu evropské legislativy až po konkrétní studie a monitorování rozvoje vodíkového hospodářství.
Spolupracuje s odbornými a státními organizacemi na prosazování vodíkové ekonomiky a zavádění vodíkových technologií do praxe.
Vláda schválila v létě Vodíkovou strategii, která počítá v první fázi s jeho zavedením především v dopravě. Co všechno bude v budoucnu jezdit na vodík?
To je velmi těžká otázka, nelze s jistotou říct, jaké technologie nakonec zvítězí. Jisté je, že v budoucnu bude vedle sebe koexistovat celá řada technologií, zejména ty bateriové a vodíkové. Vodík má ale největší potenciál uplatnit se zejména v nákladní dálkové dopravě, protože nabízí lepší poměry dojezdu a dobu tankování v porovnání s bateriovými protějšky. V osobní dopravě má vodík potenciál zejména jako palivo pro dodávky, které se potřebují pohybovat po dálnicích ve větších rychlostech a také větší automobily.
Podobně zajímavé je využití vodíku v železniční dopravě tam, kde se ekonomicky, nebo z jiných důvodu nevyplatí elektrizace. Vodík je ale možné využít i v letecké dopravě na krátké vzdálenosti. Pro lodní dopravu se navíc uvažuje o využití amoniaku jako paliva, který se vyrábí také z vodíku, vývoj v této oblasti je ale teprve relativně na začátku.
Vím, že v Řeži u Prahy vzniká první nákladní auto na vodík, vodíkové autobusy by brzy měly jezdit na Ostravsku a v Ústí nad Labem. V jaké fázi je vývoj těchto dopravních prostředků?
ÚJV Řež je vedoucím projektu na vývoj vodíkové Tatrovky, což je zcela jedinečný nákladní automobil, jehož potenciál je opravdu velký. Cílem je představit nový vůz už v závěru roku 2023. Výhodou vodíku oproti bateriovému řešení je v tomto případě dle zástupců projektu vyšší dojezd a krátké plnění vozidla.
Co se týká autobusů předpokládáme, že v rozmezí let 2022 až 2024 začneme na českých silnicích vídat první vodíkové autobusy. V Ústeckém kraji je již vybrán dodavatel vodíkových autobusů, polská společnost Solaris. V České republice by nicméně mohly být v budoucnu vodíkové autobusy i vyráběny, plánuje to společnost Iveco, tak doufáme, že se to podaří zdárně dokončit a z Vysokého mýta budou v České republice do okolí vyváženy vodíkové autobusy s vysokou přidanou hodnotou.
Donedávna se hovořilo pouze o elektrických autech, na elektrické nabíjecí stanice putují dotace za miliony. Znamená to, že budou tato bezemisní paliva fungovat vedle sebe?
Vodík je dle názoru naší platformy komplementárním řešením k řadě dalších technologií. To znamená, že jednotlivé technologie, ať už bateriové, nebo vodíkové budou vedle sebe koexistovat. K masivnímu rozvoji nicméně potřebujeme nakopnout výrobu nízkoemisního a bezemisního vodíku tak, aby už v 30. letech byl vodík volně obchodovanou komoditou, podobně jako dnes třeba zemní plyn. Věříme ale, že jsme na správné cestě.
Za jak dlouho podle Vás budeme všichni jezdit ve vodíkových autech?
Bohužel neumíme predikovat budoucnost, ale do množství vodíkových aut na silnicích bude promlouvat i ekonomika provozu, nákupní cena a přístup k infrastruktuře plnicích stanic. Věřím nicméně, že segment vodíkových aut se ještě rozvine. Infrastrukturu roste, do konce tohoto roku by měly být otevřeny dvě veřejné plnicí stanice, jedna v Litvínově a druhá na pražském Barrandově.
Co se týče na trhu dostupných vodíkových automobilů, taky ty se dnes prodávají okolo 1,7 milionu korun. Do budoucna ale určitě začne docházet k snižování jejich ceny, jakmile se rozjedou velké provozy na sériovou výrobu palivových článků. Hyundai chce například do roku 2030 srovnat cenu svých vodíkových automobilů s cenou bateriových, které by už tou dobou měly být na stejné úrovni jako ty spalovací.
Vodíková strategie ČR do budoucna počítá i s širokým využitím v domácnostech. Jak si to máme v praxi představit?
Vodík může být v budoucnu náhradou za zemní plyn, nebo být minimálně do zemního plynu přimícháván. Dochází tak ke snižování emisí oxidu uhličitého při spalování plynu. Testování připravenosti infrastruktury pro směs vodíku se zemním plynem však bude ještě řadu let probíhat, protože se vodík chová dost odlišně od zemního plynu.
Podobně je potřeba podniknout řadu testů i v distribuční soustavě zemního plynu, než budeme vodíkem doma vytápět, nebo na něm vařit. Případný přechod na vodík by si téměř jistě vyžádal i obměnu všech domácích plynových zařízení.
Co je pro Vás osobně největším přínosem vodíku?
Vodík má mnoho využití. To je jeho obrovská výhoda. Vodík není jen palivo, je to i surovina a uložiště energie, které je možné dlouhodobě skladovat. Vodík je mostem mezi elektřinou a světem molekul, ve kterém žijeme.
Jana Bartošová
