Let’s talk about it s Alešem Douckem na téma vodíku jako paliva

11. 7. 2019 | Zdroj: BusinessInfo.cz

Emisní limity pro spalovací motory jsou stále přísnější. Spolu s omezenými zásobami nerostných surovin, vede tento fakt k hledání alternativních pohonných hmot. V posledních letech se sice setkáváme s rostoucí nabídkou klasických elektromobilů, ale mnozí odborníci tvrdí, že jde jen o přestupní stanici k efektivnější technologii.

Seriál rozhovorů „Let’s Talk about It“ je projektem společnosti Unipetrol s cílem přiblížit různá udržitelná řešení, včetně jejich plusů a mínusů. Portál BusinessInfo.cz Vám přináší vybrané rozhovory v českém překladu.

Velké automobilky vidí budoucnost ve vodíku. Mnoho lidí se vodíku ale bojí a užívat jej jako palivo jim přijde riskantní a nereálné. Tentokrát si do „Let’s talk about it” Michael Londesborough pozval Aleš Doucka, vedoucího vodíkové technologie ve společnosti ÚJV Řež, aby zjistil víc o budoucnosti tohoto poněkud kontroverzního prvku v naší dopravě.

Aleši, dnes často slýcháme o elektrifikaci našich automobilů i nákladních vozidel… jakou roli v tom hraje vodík?
Velmi významnou. Oproti elektrickým vozům na baterie vodík nabízí skvělé dojezdové vzdálenosti – v osobních vozidlech jsme schopni dojezdu až 500 kilometrů.  Navíc jsme schopni vodík načerpat za tři až pět minut, zatímco dobití elektrického vozu vyžaduje celé hodiny.

Udělejme si v tom jasno: v našich vozech vodík nebudeme užívat stejným způsobem, jakým ho využívá NASA v raketách. Nebudeme ho spalovat, budeme užívat vodíkové palivové články.
Správně. Vodíkový článek je velmi důležitým komponentem, protože umožňuje přeměnu chemické energie na elektrickou. Tuto elektřinu můžeme využít k pohonu aut. Ve srovnání se spalovacími motory je tento způsob daleko efektivnější.

Video s rozhovorem dále v článku

Propojíme v budoucnu tuto technologii s bateriemi, nebo ty dva systémy zůstanou samostatné?
Jak kdy a jak kde. V malých autech, která jsou většinou užívaná ve městech, nám bohatě stačí elektromobily na baterii. Můžeme je nabít doma a jejich provoz je levný a efektivní. Na delší vzdálenosti, např. když jedeme na dovolenou, elektromobily na baterii nestačí. Také ve větších autech, autobusech nebo dodávkách cestujících na dlouhé vzdálenosti bude vhodnější využít vodík. Myslím, že během dalších deseti až patnácti let na silnicích uvidíme obě technologie.

Myslíte, že si čerpací stanice rychle uvědomí, že musí diverzifikovat nabídku na podporu nejen uhlovodíků, ale také vodíku? Co bude inspirovat takovou změnu?
Myslím, že čerpací stanice již vidí možnosti stát se součástí budoucí vodíkové ekonomie. Můžeme říct, že se snaží zjistit, jak efektivně hrát svou roli.

Do hry samozřejmě přichází regulace, ať už z Pařížské dohody nebo Evropské Unie. Je téměř nemožné dodržovat tyto regulace využitím jen již existujících možností spalovacích motorů a elektromobilů na baterii. Výrobci automobilů i pohonných hmot jsou připraveni hrát svou roli v tomto budoucím trhu.

Vraťme se na chvíli k pojetí vodíku jako pohonné hmoty. I když je vodík nejvíce vyskytovaný prvek ve vesmíru, na naší planetě se nevyskytuje ve formě H2 molekul, které bychom mohli využít v této technologii. Vyskytuje se jako sloučenina, nejčastěji ve spojení s kyslíkem ve formě vody. Takže vodíkové palivo vlastně není ten správný název. Vodík funguje spíš jako akumulátor energie, než jako pohonná hmota jako taková. Odkud bereme náš vodík?
To je klíčové. Abychom vodík mohli používat jako pohonnou hmotu, musíme ho vyrobit. Na to máme v podstatě dvě možnosti. První, dnes nejrozšířenější, je výroba z uhlovodíků, jako ropy nebo metanu. Druhá cesta je výroba vodíku z vody, využitím elektřiny – tzv. elektrolýza. Zde je jedna z největších výhod vodíku. Můžeme ho vyrábět z vody, což je čistý zdroj, prostřednictvím elektřiny, která též může být čistá a bez emisní. Vodík můžeme vyrábět i pro skladování energie v elektrické síti, což je, a nadále bude, velmi důležitá a dobře placená služba.

Rozdělme tyto dva zdroje. Existuje tedy dlouhodobě udržitelný a ekologický zdroj - elektrolýza vody na výrobu vodíku. K tomu se vrátíme. Začněme ale s vodíkem vyrobeným z uhlovodíků. To je dnes hlavní zdroj vodíku?
Ano, dnes je více než 90% vodíku vyrobeno z uhlovodíků. Je ale důležité podotknout, že i auto na vodíkový palivový článek napájené vodíkem z uhlovodíku je čistější, než auto na spalovací motor. Lokálně produkuje jen vodu – automobil nevypouští do vzduchu žádné škodlivé zplodiny. Z pohledu měst a minimalizace emisí nebo skleníkových plynů vyplývá auto na vodíkový článek daleko lépe, i s vodíkem z uhlovodíkových zdrojů.

V ohledu skladování a přepravy vodíku, je to dražší než skladování a přeprava uhlovodíkových kapalin, které dnes používáme jako palivo? Je to srovnatelné? Potřebují se na umožnění této technologie udělat nějaké změny, nebo již máme nutné prostředky k dispozici?
Máme již nějaké možnosti jak vodík distribuovat. Prvním je natlakovaný plyn a druhým je zkapalněný vodík. Obě to jsou možné alternativy a mají své klady i zápory. V budoucnu, kdy budeme potřebovat mnohem větší množství vodíku, možná budeme potřebovat možností víc. Například by se vodík mohl přepravovat v potrubí nebo by se mohl vyrábět přímo na čerpací stanici.

Pravděpodobně by v tomto kontextu byla ohromná příležitost s elektrolýzou vody. Vodík bychom mohli vyrábět přímo na stanici poměrně snadno. Potřebovali bychom jen zdroj vody. Řekněte mi víc o aktuálním stavu elektrolýzy. Je dnešní proces výkonný a efektivní? Je technologie dostačující pro velkovýrobní aplikaci?
Myslím, že nejdůležitější je říct, že vodíková mobilita je jen jeden kousek puzzle, protože vodík též využíváme jako nosič ke skladování energie. U vodíkové mobility užíváme přebytečnou energii z jiného sektoru, což může pomoci snížit náklady.

To vše zní velice slibně. Řekněte mi víc o hlavních překážkách, které vodíku brání v ovládnutí trhu v automobilovém průmyslu. Co tomu zabraňuje?
Komplexní vodíková ekonomika je složité téma. Potřebujeme infrastrukturu na čerpání, potřebujeme výrobce automobilů, autobusů i vlaků. Některá vozidla již na trhu jsou, ale nemají tak velkou kapacitu, jako konvenční automobily. Aby vodík fungoval jako standartní palivo, potřebujeme i legislativní změny.

A měli bychom se vodíkových busů a aut bát? Všichni pamatujeme, jak raketa od NASA po vzletu vybouchla. Vím, že tohle je úplně jiné využití vodíku, ale stejně je tam stigma. Ke strachu možná vede nevědomost, je ale oprávněný?
Vodík, jako každé jiné palivo, obsahuje mnoho energie. Stejně jako ke každému palivu k vodíku musíme mít respekt. Dnes má každé zařízení, které obsahuje vodík, vodíkový sensor, který zaznamená únik, automaticky zavře tlakovou nádobu a spustí ventilátor na vyvětrání vozidla. Takže nevzniká koncentrace, která by mohla vybouchnout. Z mého pohledu není zásadní rozdíl rizika výbuchu mezi benzínem a vodíkem.

Aleši, ve Vašem institutu jste vedoucí oddělení vodíkové technologie. To Vám dává možnost nahlédnout do budoucnosti dopravy celého světa a její udržitelnosti. Vidíte budoucnost optimisticky?
Zajisté jsem optimistický. Vidím veliké hnutí v Německu, Japonsku, také Kalifornii ke změně z využívání fosilních paliv v dopravě na alternativní zdroje, hlavně na vodík. Očekávám, že během 10-15ti let budou vodíková vozidla standartní i na českých silnicích. S vodíkovými palivovými články máme jasnou budoucnost.

Host: Aleš Doucek

Vystudoval Fakultu technologie ochrany prostředí na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze. Aleš Doucek je od roku 2008 pracovníkem výzkumu a vývoje Ústavu jaderného výzkumu Řež, a. s, kde v současné době působí jako vedoucí oddělení Vodíkové technologie. Ve výzkumné práci se zabývá problematikou výroby a využití vodíku jako energetického vektoru, jeho čištěním, distribucí a skladováním.

Průvodce: Michael Londesborough

Vystudoval chemii na univerzitě v Leedsu. V současné době je předsedou Rady Ústavu anorganické chemie AV ČR v Řeži. Mimo diskuse „Let’s Talk about It“ uváděl v minulosti i pořad Michaelovy experimenty v televizním magazínu ČT PORT. Spolupracuje na popularizačních projektech Akademie věd ČR, České televize a Národního technického muzea.


Podívejte se na rozhovor v anglickém znění s českými titulky (24 min)

 


Převzato ze stránek projektu společnosti Unipetrol „Let’s Talk about It“.
Cílem diskusní platformy je upozornit na oblasti jako jsou např. cirkulární ekonomika, alternativní paliva, recyklace, zodpovědná výroba a společenská zodpovědnost jednotlivců a firem.

Tisknout Vaše hodnocení:

Související články

Diskuse k článku

+ Nový příspěvek