Vedle elektrického pohonu má budoucnost dopravy zajistit i vodík. Jenže jeho úloha je o dost náročnější a rozporuplnější. A s ekologií to taky není úplně růžové.
Pohon na vodík – kdy bude masivně nasazen?
Články na téma vodíková auta:
- Auta na vodík
- Auto na vodík, princip a výhody
- Princip vodíkového článku
- Vodíkový pohon – kdy bude masivně nasazen? - právě čtete
Evropa, ale vlastně i celý svět směřuje k zeleným palivům. Zní to vzletně a čistě, realita je spíš taková, že ještě hodně dlouho nebudeme moci žádné palivo prohlásit za bezemisní. Jejich největší přínos bude v tom, že nebudeme mít zplodiny ve městech a v obydlených oblastech. Nicméně třeba takový balíček opatření s názvem Fit for 55 je nesplnitelný bez toho, aniž bychom dramaticky změnili veškeré aspekty našeho života. Troufám si tvrdit, že nemáme šanci cílů dosáhnout, a to ani z poloviny. On papír snese vše, praxe je složitější.
Pro mobilitu nabízí budoucnost dva základní směry. Prvním je pohon elektřinou, který nabízí spoustu výhod, přičemž negativa se daří docela úspěšně potlačovat neustálým vývojem. Druhou možností je vodík, respektive vodíkové palivové články. Tam už to taková sláva není a přijetí je spíše rozpačité.
Vlastnosti vodíku
Hlavní problém vodíku je v tom, že není zase až tak těžké ho získat, ale problém ho někam dopravit a tam uskladnit. Bod varu je totiž −252,9 °C. Ano, voda vře při 100 °C, vodík holt docela blízko absolutní nule. Můžeme tedy buď skladovat vodík pod tlakem jako plyn, nebo ho lze podchladit natolik, aby se z něj stala kapalina. Lepší je pro využití v autech první možnost, kde ale narážíme na nízkou energetickou hustotu (3 kWh/m3 při teplotě 20 °C a tlaku 1 baru). To znamená, že musíme vodík opravdu hodně stlačit, abychom ho byli schopni přepravit nějaké rozumné množství. Stlačení ovšem vyžaduje nemalou energii, jejíž výroba má nějaké emise. Pro představu – nákladní vodíková vozidla operují s provozním tlakem 350 barů, osobní s tlakem 700-750 barů. V praxi potřebujeme na stlačení asi třetinu až polovinu energie obsažené v nádrži s takto stlačeným vodíkem. Ve větším měřítku se vodík skladuje buď ve velkých ocelových nádržích, nebo v kryogenních zásobnících jako kapalina. K ochlazení na -253 °C, musíme vynaložit opět obří objem energie (asi 40 % energie obsažené ve zkapalněném palivu).
Také čtěte
Auto na vodíkový pohon neodstavíte
Abychom to neměli úplně jednoduché, má vodík nejlehčí a nejmenší molekuly ve vesmíru. Výhoda je to při případném úniku, kdy se nedrží u země. Jenže při skladování mají maličké molekuly tendence procházet ostatními materiály, včetně třeba kovů nebo skla. I když použijeme pro skladování tu nejlepší nádobu, kterou umíme vyvinout, bude nám denně zhruba 3 % objemu vodíku z této nádoby ubývat. Takže odstavíme-li vodíkové auto s plnou nádrží třeba na měsíc, pravděpodobně s ním už neodjedeme.
Když má vodík tolik nevýhod, proč vůbec jeho používání zvažujeme a připravujeme se na něj? Jak už bylo řečeno, načrtnuté cesty jsou dvě a proti bateriím má vodík docela zásadní výhody. Předně se dá docela rychle tankovat a na jednu nádrž ujede třeba Toyota Mirai vzdálenost přes 600 kilometrů. Druhým pozitivem je částečně odpadově-ekologický aspekt. Když doslouží elektrické auto, zbude především velká baterie, kterou bude jednou potřeba nějak zlikvidovat. Nádrže na vodík se likvidují daleko snadněji a ekonomičtěji.
Autobusy a nákladní auta
Vodíkový pohon se zatím prosazuje jen velmi pomalu, ačkoliv se Brusel snaží o akceleraci těchto snah. S ohledem specifika vodíku jako paliva se prosazuje především v nákladní a autobusové dopravě. Pro ně má ideální vlastnosti a namísto obřích baterií s kapacitou v řádech stovek kilowatthodin mohou kamiony jezdit na vodík bez problémů. Navíc jsou obvykle v provozu prakticky neustále, takže se tolik neřeší postupný únik plynu z nádrží.
Rozdělí se trh?
Budoucnost patří primárně elektrickým, respektive bateriovým pohonům. Pro ně máme velmi se rozvíjející infrastrukturu, technologie a zkrátka vše potřebné. Naproti tomu vodík na největší rozmach stále ještě čeká, pakliže se ho někdy dočká. Budování čerpacích stanic s vysokotlakými zásobníky je velmi nákladné, kdežto nabíjecí stanice jsou proti tomu relativně levné.
Pak je tu ještě ekologický aspekt. S ohledem na množství energie, které výroba, stlačení i přeprava vodíku spolkne, se jeví tento způsob pohonu aut jako ne zrovna k životnímu prostředí přátelský. Elektřina je na tom lépe, ačkoliv vždy samozřejmě záleží na primárním zdroji.
Existuje velmi reálná šance, že osobní přeprava bude v rukou elektromobility, okrajově možná dojde k využití vodíku, ale ten bude hrát hlavní roli v přepravě nákladní. Zlom by mohla přinést Tesla Semi jako elektrický tahač, který pokud by masivně uspěl, prošlapal by cestu ostatním elektrickým tahačům. Vodík by v takovém případě mohl velmi rychle upadnout v zapomnění.
Zdroj info: consilium.europa.eu, devinn.cz, gtnews.cz, faktaoklimatu.cz.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
