Vodík je opět v módě. Tentokrát ale zelený

Chceme žít bez efektu skleníkových plynů a této vizi by měl napomoci vodík: nabízí možnost skladování a přepravy velkého množství energie. Především ho však lze vyrábět z obnovitelných zdrojů klimaticky neutrálním způsobem a tak významně přispět ke snížení CO₂.

Velká očekávání

Cena paliva do aut na vodík se do deseti let sníží o 50 procent, hlásí Vodíkové kolegium světových firem. Podle jeho nejnovější zprávy se prý konečně sníží výrobní náklady a díky tomu by se vodík mohl konečně stát konkurenceschopnou alternativou k jiným nízkouhlíkovým palivům, a možná dokonce i palivům konvenčním. Platí to především v případě velkých vozidel s dlouhým dojezdem. Horší pozici bude mít při jízdách na krátké vzdálenosti, například u malých aut a autobusů.

Nadšení poněkud ochlazuje další údaj z citované zprávy: ke snížení nákladů na vodíkové palivo o polovinu bude nutné vynaložit investice ve výši zhruba 70 miliard dolarů. I když se toto číslo jeví jako vysoké, při zasazení do kontextu je to vlastně relativně málo, neboť tato suma představuje méně než pět procent ročních výdajů na energii. Studie rovněž uvádí, že například Německo v roce 2019 investovalo do obnovitelných zdrojů energie 30 miliard dolarů.

Jaká barva je nejlepší?

Odpověď na tuto otázku je snadná − nejlepší je tzv. vodík zelený, tedy vyráběný pomocí energie z obnovitelných zdrojů. Má to ale jeden pořádný háček − vysoké výrobní náklady.

Situace v Evropě je málo přehledná a není řádně koordinovaná. Vodík se ještě stále vyrábí způsobem, při němž vzniká nežádoucí CO₂. A stále se hledají nejvýhodnější řešení. Toto důležité téma by měla konečně vzít do svých rukou Evropská unie a vytvořit celoevropský trh s vodíkem. Především Nizozemci prosazují sjednocení norem a výrobních technologií. Prim sice hraje zelený vodík, ale neměli bychom zapomínat ani na tzv. modrý vodík, vyráběný z fosilních paliv, při jehož produkci sice vzniká CO₂, ale tyto škodlivé emise se dají zachytit díky technologii CCS (Carbon Capture and Storage). V odborných kruzích se nyní hodně diskutuje o tzv. šedivém vodíku, který se vyrábí ze zemního plynu. V tomto případě se také musí vodík ozelenit pomocí technologie CCS. Možná by tento výrobní postup mohl posloužit jako odrazový můstek ke skutečně zelené technologii. Všichni se ale shodují na tom, že zahájení komerčně výhodné masové produkce zeleného vodíku je stále ještě hudbou vzdálené budoucnosti.

Německá strategie

Na představy nizozemské vlády chce navázat Německo, které bude od poloviny roku 2020 předsedat Evropské radě a jednou z hlavních priorit předsednictví bude podpora vodíku. Z návrhu Národní strategie pro vodík, kterou předložil německý spolkový ministr hospodářství Peter Altmaier, vyplývá, že do roku 2030 by 20 procent vodíku spotřebovaného v Německu mělo být vyráběno bez CO₂. Takové technologie už existují, ale jejich uplatnění v praxi není běžné. Podle 20stránkového dokumentu by se vodík měl stát ústřední součástí strategie dekarbonizace a z dlouhodobého hlediska by se měl využívat pouze vodík vyráběný na základě obnovitelných zdrojů.

Pro dosažení stanoveného cíle je německá federální vláda přesvědčena, že by měly být postaveny elektrolyzéry o výkonu nejméně 3000 MW nebo ještě lépe 5000 MW. Za tímto účelem oznámila financování průmyslových elektrolyzérů, kdy by zvláštní dotace měly získat elektrolyzéry umístěné na pobřeží. Ve střednědobém a dlouhodobém horizontu by však Německo muselo dovážet vodík ve velkém množství. Část strategie je proto věnována budování mezinárodních partnerství. V souvislosti s tím Německo zvažuje dovoz obnovitelné energie z Afriky, protože právě elektrický proud vyrobený v tomto případě ze solárních zdrojů je vedle vody základní surovinou při výrobě vodíku elektrolýzou. Spolková vláda bude také dohlížet na vývozní příležitosti německých poskytovatelů vhodných technologií. K těmto záměrům se ovšem tváří skepticky vlády některých afrických států, které si nechtějí "zničit" rozsáhlé pouště zalité sluncem instalací obrovských polí solárních panelů a kilometry elektrického vedení.

Pokud jde o infrastrukturu, německý dokument se zabývá stávajícími plynárenskými sítěmi, které by mohly být v budoucnu pro vodík také využívány. Takové sítě o délce 5900 kilometrů by byly z 90 procent tvořeny právě již existující infrastrukturou. Spolková vláda chce také podporovat propojení elektrické, tepelné a plynové infrastruktury. Do konce letošního března by proto měla vzniknout Národní vodíková rada, tvořená 13 experty jak z oblasti výzkumu, tak hospodářské sféry.

Spolková ministryně pro životní prostředí Svenja Schulzeová má však k předložené koncepci výhrady. Podle ní by měl být zelený vodík nejprve cenově dostupný a přednostně nasazený v průmyslu. Na druhé straně ministerstvo dopravy chce vodík jak pro osobní, tak nákladní vozidla, což by zajistilo budoucnost spalovacím motorům. Schulzeová se však více spoléhá na elektrický pohon, zejména u automobilů. Federální ministr dopravy Andreas Scheuer naproti tomu chce prosadit nový "balíček mobility" v souladu s dopravní klimatickou politikou EU a v dopravě stále více spoléhat na vodík. Tento politik CSU pro německou tiskovou agenturu DPA uvedl: "V elektromobilitě potřebujeme palivový článek i baterii, abychom dosáhli našich cílů v oblasti ochrany klimatu." Vozidla s palivovým článkem se doplňují vodíkem, který se pak přemění na elektrickou energii, pohánějící elektrický motor.

Kardinálním problémem jsou vysoké náklady na výrobu zeleného vodíku. Intenzivně se tedy hledají nové, efektivnější a ekologičtější technologie. V současné době se zdá, že nejvýhodnější je výroba vodíku pomocí elektrolýzy. Ta může být alkalická nebo s polymerovou membránou anebo takzvaná vysokoteplotní elektrolýza SOEC (Solid Oxide Electrolysis Cell). Možností je více a řada z nich je teprve ve stadiu vývoje. Které řešení zvítězí, tedy stále není jasné.

Článek byl publikován v komerční příloze Magazín Energie.