Je nepochybné, že význam vodíku coby zdroje energie bude nadále jen růst. Ekologicky šetrné výrobě vodíku se aktivně věnuje i německý chemicko-technologický gigant BASF. Ten nyní pracuje na zdokonalování dvou nízkoemisních procesů a ve vodíku spatřuje jeden z nástrojů k dosažení klimatické neutrality do roku 2050.

„Zaměřujeme se na získávání vodíku z metanu a elektrolýzou vody za pomoci obnovitelné energie. Kvůli výrazně nižší spotřebě elektřiny a vody má prioritu pyrolýza metanu, označovaná jako tyrkysový vodík,“ vysvětluje Filip Dvořák, generální ředitel společnosti BASF Česká republika.

Společnost BASF v této technologii spatřuje jeden z klíčů k bezemisní výrobě základních chemikálií, jež odpovídají za 70 % emisí chemického průmyslu. Na cestě k šetrné výrobě vodíku již BASF ve svém výrobním závodě v německém Ludwigshafenu dokončila zkušební zařízení pro nové procesy pyrolýzy metanu. Po úspěšném absolvování pilotních testů BASF předpokládá zavedení pilotního provozu. Nasazení této inovace v průmyslovém měřítku společnost očekává po roce 2030.

„Budoucí aplikace klimaticky šetrného vodíku závisí nejen na technické proveditelnosti, nýbrž i na ceně a dostupnosti zelené energie. Tempo rozvoje obnovitelných zdrojů tak spolurozhodne o tom, bude-li v příštím desetiletí projekt připraven pro plošné uvedení na trh,“ doplňuje Filip Dvořák. V zájmu zajištění dostatečného množství energie z obnovitelných zdrojů proto BASF provádí rozsáhlé investice. Například pro zásobování svého hlavního závodu v Ludwigshafenu plánuje ve spolupráci s RWE vybudovat pobřežní větrnou elektrárnu o předpokládané kapacitě 2 GW. Tyto plány by mohly znamenat snížení produkce CO2 o přibližně 3,8 milionu tun ročně, z čehož 2,8 milionu tun by eliminovala přímo společnost BASF v Ludwigshafenu. Vedle toho se BASF podílí také na výstavbě větrného parku Hollandse Kust Zuid s odhadovanou kapacitou 1,5 GW.

Ve spolupráci se společností Siemens Energy navíc BASF v Ludwigshafenu zkoumá možnosti výstavby vodního elektrolyzéru s kapacitou 50 MW pro bezemisní výrobu vodíku z vody a elektrické energie. Takto získaný vodík má najít využití především v závodě BASF, v omezené míře se bude používat také pro dopravu v metropolitním regionu Rýn-Neckar.

Součástí úsilí BASF o minimalizaci emisí je rovněž zajišťování kapacit pro ukládání CO2. V Antverpách, kde se rovněž nachází závod BASF typu Verbund, se chce společnost zapojit do jednoho z největších projektů pro ukládání CO2 v Severním moři. V rámci konsorcia Antwerp@C spolupracuje BASF na uskladnění emisí o objemu více než 1 milionu tun CO2 ročně. Konečné rozhodnutí o této investici má padnout v příštím roce.

Rusko přijalo současnou nejistotu ohledně poptávky po vodíku a jeho komerční životaschopnosti a doufá, že se mu s pomocí západních partnerů podaří v příštích letech toto odvětví transformovat, protože tlak dovozců na čistší palivo sílí.

Podle vodíkové strategie se Rusko stane jedním ze světových lídrů ve výrobě a vývozu vodíku, přičemž do roku 2030 chce dosáhnout 20% podílu na světovém trhu a do roku 2035 vyvézt 2 miliony tun vodíku ročně a do roku 2050 15-50 milionů tun ročně.

Konečný cíl 50 milionů mt/rok vývozu vodíku by odpovídal přibližně 160 miliardám kubíků zemního plynu ročně. “To by v podstatě nahradilo veškerý dnešní vývoz zemního plynu z Ruska do Evropy vodíkem,” uvedla analytická společnost S&P Global Platts.

Vzhledem k tomu, že spotové ceny zemního plynu v Evropě vzrostly na rekordní hodnoty, obrátily se všechny oči na ropném a plynárenském fóru v Ťumeni v polovině září opět k rozvoji vodíkového sektoru jako potenciální alternativě zemního plynu.

Rusko zvažuje rozvoj vodíkových projektů založených na jaderné energii, zemním plynu a obnovitelných zdrojích a plánuje využít domácí zdroje, stávající trasy dodávek energie a blízkost potenciálních budoucích spotřebitelů v Evropě a Asii.

Plánuje se vytvoření nejméně tří vodíkových klastrů – na severozápadě pro vývoz do Evropy, na východě pro dodávky do Asie a v Arktidě pro domácí využití vodíku a potenciální vývoz.

“Dialog s Evropou”

Zatímco Rusko se v současné době zaměřuje především na výrobu tzv. šedého a modrého vodíku na bázi zemního plynu, otázkou zůstává, zda jej budou kupovat evropští zákazníci, kteří mohou upřednostňovat zelený vodík kvůli jeho ekologickým přínosům.

V současné době jsou náklady na modrý vodík v Evropě nižší než na zelený. Společnost S&P Global Platts ocenila 16. září vodík vyráběný z plynu s CCS včetně investičních nákladů a uhlíku na 4,21 Eur/kg, zatímco ocenění vodíku vyráběného z obnovitelných zdrojů pomocí elektrolýzy bylo vyšší a činilo 9,75 Eur/kg.

Ruské ministerstvo energetiky tvrdí, že se zachycováním uhlíku lze eliminovat až 90 % emisí z vodíku vyráběného z plynu. “Potřebujeme dialog [s Evropou] o tomto plánu. Mohlo by se podařit vyjednat, že tento de facto zelený vodík bude uznán jako de iure,” řekl 15. září na fóru v Ťumeni generální ředitel společnosti Gazprom Neft Alexandr Djukov.

Rusko má obrovské zásoby plynu a analytická společnost Platts uvedla, že ruská vláda a velcí ruští producenti plynu myšlenku vývozu modrého vodíku podporují. “Ekonomická stránka a přijatelnost modrého vodíku v dlouhodobém horizontu však ještě není vyřešena,” uvedla.

Náměstek ruského ministra energetiky Pavel Sorokin během zasedání v Ťumeni zaměřeného na vodík uvedl, že v určitém okamžiku by mohlo dojít k “průlomu” v oblasti vodíku na bázi plynu. “Musíme na to být připraveni,” řekl.

Podle analytické společnosti S&P Global Platts by cílový podíl Ruska na exportním trhu ve výši 15-50 mil. mt/rok představoval pro ruskou ekonomiku hodnotu 30-100 mld. dolarů, zatímco celková ekonomická hodnota dnešního vývozu ropy ve výši 5 mil. b/d činí přibližně 70-120 mld. dolarů. “Zdá se, že existují určitá konkrétní čísla, která podporují jejich národní cíl získat výzamný podíl na trhu s vodíkem,” uvedla.

Kromě toho by měl být plynovod Nord Stream 2 do 10 let připraven na přimíchávání vodíku do jednoho nebo obou potrubí a jeho přepravu, Tím by se podle ruského ministerstva energetiky vyřešil problém přepravy, který zdvojnásobuje ceny vodíku.

Nicméně prezident Vladimir Putin na začátku tohoto měsíce uvedl, že Rusko by se mělo zabývat také výrobou ekologického vodíku a čpavku na ruském Dálném východě. Ta bude zaměřena na asijské trhy, především Čínu a Japonsko, “kde poptávka v příštích desetiletích neustále poroste”.

Elektromobilita stále více překračuje hranice osobní automobilové dopravy, kde jsme si na ni už v podstatě zvykli. V poslední době se stále častěji hovoří o elektromobilitě letecké nebo lodní dopravy. Nyní ale už elektromobilita proniká i do lomů a dolů. U nabíjecích stanic již začínají čerpat energii i důlní sklápěče, tzv. dumpery – opravdová monstra mezi nákladními automobily. Jde o vozidla, která používají těžařské firmy pro převoz obrovského množství materiálu v povrchových dolech, ať již uhelných, rudných nebo třeba diamantových.

Do plné elektrizace důlních vozidel se nyní pustila švýcarsko-švédská společnost ABB, která uvedla na trh produkt ABB Ability eMine. Jedná se o celé portfolio řešení, které by podle firmy mělo – jak jinak – přispět k urychlení přechodu k uhlíkově neutrální těžbě. Součástí tohoto portfolia je i pilotní verze nového systému ABB Ability eMine FastCharge, což by měl být nejrychlejší a nejvýkonnější nabíjecí systém na světě, navíc kompatibilní se všemi elektrickými důlními vozidly, která momentálně existují.

Pro pořádek uveďme, že elektromotory nalezneme v podstatě ve všech běžných dumperech, u nich jsou ale základním zdrojem energie dieselové motory. Ty však nepohánějí kola přímo, jak je to obvyklé, ale jsou spojeny s generátory, které vyrábějí elektřinu pro elektromotory umístěné na jednotlivých nápravách. Každý elektromotor tak ovládá jedno kolo, což umožňuje velmi dobrou ovladatelnost celého vozidla.

Rolls-Royce bez luxusu

„Těžební průmysl na celém světě prochází jednou z nejvýznamnějších a nejdůležitějších transformací,“ nechal se slyšet Max Luedtke, specialista na těžební technologie ve společnosti ABB. Doly se podle něj mohou stát energeticky účinnějšími s výrazně nižšími emisemi CO₂, a přitom zůstat konkurenceschopné a vysoce produktivní.

ABB vedle bateriového řešení důlní dopravy nabízí ještě jednu technologickou inovaci: jsou jí troleje. Trolejovou infrastrukturu využívá například švédská těžební společnost Boliden v dole Aitik, ležícím na severu Švédska. Firma očekává, že tak ročně ušetří zhruba 830 m3 nafty a sníží tak své dopravní emise skleníkových plynů až o 80 procent. Dodejme, že Boliden v dole ročně přepraví na 70 milionů tun horniny.

ABB však není první firmou, která se začala zabývat elektromobilitou v dolech. Již před několika lety dvě jiné švýcarské společnosti – Lithium Storage a Kuhn Schweiz – společně přestavěly motor obřího dumperu Komatsu 605-7 o hmotnosti 110 tun na plně elektrický pohon. Jeho elektromotor o výkonu 590 kW a točivém momentu 9500 Nm pohání baterie o kapacitě 700 kWh. Celá přestavba na elektromobil sice vyšla na více než jeden milion eur, musíme však vzít v úvahu fakt, že tato vozidla spotřebují ročně až 100 000 litrů nafty, takže finanční návratnost takovéto rekonstrukce je reálná. V porovnání se standardním provedením Komatsu 605-7 elektrická verze umožňuje dosáhnout roční úspory až 130 tun emisí CO2 a též 50 000 litrů nafty.

Do elektromobilizace důlních vozidel se již zapojil i slavný Rolls-Royce – výrobce luxusních vozů a vysoce výkonných motorů. Své standardy okázalosti musel opustit, když nedávno představil hybridní dumper, tedy sklápěč, který má u zadní nápravy klasický dieselový motor napájející elektromotory, avšak díky zabudování bateriového pohonu, který významně využívá efektu rekuperace při jízdě z kopce, může být tento motor menší, než je obvyklé. Hybridní řešení podle výrobce umožňuje snížit emise CO2 o 20 až 30 procent.

Ve hře je i vodík

Přístup Rolls-Royce, resp. jeho mateřské společnosti, kterou je německé BMW, je tak zajímavý tím, že se pokouší uchopit ekologičnost elektromobility v celé její šíři. To znamená s vědomím, že nejde jen o samotnou ekologičnost pohybu konkrétního elektrického vozidla nebo o ekologičnost jeho výroby, ale že vše začíná již s těžbou surovin potřebných k této výrobě.

Další společností, která se rozhodla „ozelenit“ důlní práci, je těžební společnost Anglo American. Ta spojila síly s firmou Williams Advanced Engineering a společně vyvíjejí dumper s elektrickým pohonem, ovšem napájeným palivovými články. Po dokončení vývoje by mělo jít o největší důlní vozidlo na světě poháněné vodíkem. Pro zajímavost uveďme, že společnost Williams Advanced Engineering při konstrukci motoru vychází ze zkušeností, které získala coby dodavatel akumulátorů pro vozy formule E.

Ještě letos má v Brně v Kaštanové ulici vzniknout plnička na vodík a patrně v příštím roce by měl Brnem jezdit testovací městský autobus na vodíkový pohon. Brno totiž usiluje nejen o to, aby se v Brně vyráběla elektřina z vodíku, ale aby se i potenciálně používala pro provoz městských autobusů.

Brno má být také jedním z výzkumných center, kde se budou vyvíjet a testovat vodíkové technologie. Aby se tato futuristická vize naplnila, stalo se město iniciátorem dvou memorand.

Vodík je totiž jednou z alternativ, jak ukládat energii a později z ní vyrábět elektřinu, v současnosti se technologie rychle vyvíjí s ohledem na snahu snižovat uhlíkovou stopu při výrobě elektřiny. „Chceme, aby v Brně vznikl Evropský institut pro výzkum vodíkových technologií a inovací v energetice. Rada proto dnes schválila memorandum k projektu s názvem Využití vodíku ve městě Brně,“ uvedla primátorka Markéta Vaňková.

Připojily se k němu Vysoké učení technické v Brně, společnost Symbios Funding, městské společnosti Teplárny Brno, Dopravní podnik města Brna a odpadová společnost SAKO Brno. Cílem je spolupráce evropských univerzit na výzkumu a uplatnění vodíku v energetice a dopravě.

Vzniklo i druhé memorandum, které podepsaly dopravní podnik, Škoda Electric a Orlen Unipetrol. Orlen by měl postavit ještě letos plničku na vodík a Škoda vyvíjí vlastní vodíkový autobus, který by na základě memoranda měla zapůjčit příští rok na testování do brněnského provozu.

I když jsou nyní vodíkové autobusy, které vyvíjejí i další výrobci, zhruba třikrát dražší než standardní autobus na naftu či plyn, město v nich vidí potenciální budoucnost. „Je jisté, že technologie se bude rychle vyvíjet a v dalších letech bude určitě levnější,“ řekla Vaňková.

Vodík se má v Brně využívat tzv. zelený, který se bude vyrábět buď v Teplárnách Brno či ve společnosti SAKO, a to z elektřiny vzniklé spalování štěpky, nebo pomocí fotovoltaických panelů. Ještě existuje tzv. šedý vodík, který se vyrábí z plynu, ale ten v Brně nechtějí. Z vyrobeného vodíku je pak možné buď znovu vyrábět elektřinu do sítě, nebo přímo v dopravních prostředcích.

„Vodík představuje vhodnou formu akumulace energie, která je trvalá na rozdíl od baterií,“ řekl na tiskové konferenci k oznámení projektu projektový manažer Tepláren Brno Jiří Šamánek. Pro uskladnění kapalného vodíku stačí ocelové nádoby.

Akumulace energie bude přitom v budoucnu čím dál víc žádoucí s ohledem na rozvoj obnovitelných zdrojů a útlum neobnovitelných. „V některých momentech bude v síti tolik elektřiny, že její cena bude nulová či záporná a v tu chvíli z ní bude dobré vyrábět vodík a energii akumulovat,“ uvedl náměstek primátorky Petr Hladík.

Jaderná energetika je v západním světě poněkud šedivá. Pokud se nějaké reaktory staví, jsou do značné míry jeden jako druhý: vždy jde o víceméně obdobný typ „temelínských“ lehkovodních reaktorů. Ovšem i když jde o vyzkoušený a osvědčený typ, i náročností technologie jsou tyto reaktory v současné podobě prostě příliš drahé. Jak Češi ví z vlastní zkušenosti.

„Jádro“ má ovšem celou řadu různých podob, které mají své výhody – a samozřejmě i nevýhody. Možná by některý alternativní typ mohl pomoci vyřešit současný finanční problém oboru. V Evropě či USA se ovšem s netradičními typy reaktorů dnes experimentuje sporadicky. Je zapotřebí za nimi často vyrazit do vzdálenějších konců světa.

Jedním z center dnešních (řekněme rovnou, že i globálně relativně skromných) snah o hledání alternativy je Čína. Tamní firmy i instituce pracují na vývoji několika různých typů. Jeden z nich se dokončuje v elektrárně Š‘-tao-wan (pinyin přepis je Shidaowan, pod tím ho najdete v angličtině) na východním pobřeží Číny.

V elektrárně mají stát postupně dva malé modulární reaktory, každý o výkonu zhruba 200 megawattů (MW) tepla, které dohromady mají roztáčet jedinou turbínu (malé jsou reaktory s výkonem pod 300 MW, modulární znamená, že se dají jednoduše skládat do bloků.) Ta využije se zhruba poloviční účinností vyprodukované teplo k výrobě elektřiny a do sítě tak má dodávat maximálně zhruba 210 MW elektrického výkonu.

Ke startu reakce alespoň prvního reaktoru by mělo dojít údajně snad během letošního roku. Zatím v elektrárně probíhají ovšem hlavně nejaderné zkoušky. Letos v srpnu například úspěšně proběhla první provozní zkoušky turbíny. Při které byla samozřejmě poháněna “nejadernou” parou.

Ale nejaderná část zařízení by neměla představovat velký problém. Samotné reaktory mohou být větší oříšek. Čína si totiž na tomto zařízení má vyzkoušet hned dvě zajímavé technologické novinky: méně tradiční reaktor pracující s vysokou teplotou a také možnosti „skládaných“ elektráren.

Plný kuliček

Reaktor označovaný jako HTR-PM (anglicky High Temperature Gas Cooled Reactor – Pebble-Bed Module, tedy zhruba „Plynem chlazený vysokoteplotní reaktor s ,oblázkovým‘ palivem“) používá jako palivo uran, přesněji řečeno oxid uraničitý. Obsahuje 8,5 procenta aktivního uranu 238, tedy zhruba na jednotku objemu dvakrát více než u běžných komerčních reaktorů. Ještě nezvyklejší je, že palivo se do reaktoru nenakládá v podobě tyčí, nýbrž malých kuliček o průměru šesti centimetrů. Právě proto se o tomto typu reaktoru občas hovoří jako o „oblázkovém“ (doslovný překlad anglického „pebble reactor“).

V jednom jediném reaktoru v Š‘-tao-wanu má takových kuliček být nasypáno zhruba čtvrt milionu. Velkou výhodou této formy paliva, jak ukázaly jiné, menší projekty, je možnost průběžné výměny paliva za chodu reaktoru. Můžete si jednoduše představit, že reaktor je jakési velké silo, do kterého se shora sype čerstvé palivo a dole vypadává vyhořelé. Cesta jednoho „oblázku“ reaktorem přitom trvá řádově měsíce.

Každý oblázek v čínském reaktoru obsahuje sedm gramů uranu, většinu objemu kuličky totiž tvoří grafit. Ten nejen fyzicky chrání a drží pohromadě samotné palivo a vznikající jaderný odpad, ale také bude sloužit ke „zpomalování“, odborně řečeno moderování neutronů.

Obecně totiž platí, že neutrony odlétají z rozbitých jader tak rychle, že mají jen malou šanci zasáhnout další atom paliva. Udržet redakci v jaderném reaktoru tedy není jednoduché, pokud nechcete používat vysoce obohacené palivo (což s sebou nese například velká bezpečnostní rizika), nebo postavit opravdu neprakticky velký reaktor.

Reaktorová nádoba reaktoru HTR-PM před uložením na místo v roce 2017. V budově je postavena na výšku. Ta je zhruba 25 metrů, samotná aktivní zóna, kde probíhá reakce, pak 11 metrů. V její spodní části je také vidět otvor, kde se z něj odstraňuje vyhořelé palivo, nové se doplňuje shora. (foto CNC)
Reaktorová nádoba reaktoru HTR-PM před uložením na místo v roce 2017. V budově je postavena na výšku. Ta je zhruba 25 metrů, samotná aktivní zóna, kde probíhá reakce, pak 11 metrů. V její spodní části je také vidět otvor, kde se z něj odstraňuje vyhořelé palivo, nové se doplňuje shora. (foto CNC)

Většina reaktorů (ne všechny, ale to teď není důležité) tak obsahuje právě i moderátor, tedy materiál, o jehož atomy se neutrony vzniklé při reakci „zbrzďují“. V případě nejběžnějších, tzv. tlakovodních reaktorů k tomu slouží právě voda. Ovšem grafit má pro to velmi vhodné vlastnosti a v minulosti se jako moderátor mnohokrát používal. Známým příkladem je například „černobylský“ reaktor typu RBMK.

Čím tepleji, tím lépe

Ale byť v Černobylu způsobila ohromné problémy hořlavost grafenu, velkou výhodou tohoto materiálu je i to, že snáší vysoké teploty. A HTR-PM by měl být specialista na vysoké teploty. Pracovní teplota by se měla pohybovat kolem 1000 °C, což dnes nejrozšířenější moderátor, tedy vodu, samozřejmě vylučuje. (Reaktor je samozřejmě hermeticky uzavřený a atmosféra neobsahuje kyslík, jinak by to v Š‘-tao-wan vypadalo opravdu jako v Černobylu.)

Voda ovšem v tlakovodních reaktorech neslouží pouze jako moderátor, slouží také jako chladič, který odvádí vznikající teplo z aktivní zóny reaktoru ven, a k turbínám. To musí tedy u čínského modulárního reaktoru obstarat jiná látka, v tomto případě hélium.

Hélium je sice poměrně drahé, ale má celou řadu dalších výhod. Jako inertní plyn nereaguje s materiály v reaktoru dokonce ani při taktových vysokých teplotách – a ani při případných vyšších teplotách po eventuální nehodě. To z hlediska životnosti i bezpečnosti jsou kladné body, a tak i hélium už zažilo svou jadernou premiéru dávno před reaktorem HTR-PM.

Dohromady použité materiály poskytují zajímavé možnosti, které u komerčních reaktorů nenajdeme. Jde především o vysokou pracovní teplotu, která nejen zvyšuje relativní účinnost přeměny tepla v elektřinu (50 % je nadprůměrné číslo), ale také otevírá nové možnosti využití. Často se zmiňuje možnost výroby vodíku z vody pomocí tzv. jód-sirného procesu, který vyžaduje teploty právě kolem 1000 °C.

To samozřejmě otevírá možnost zapojení reaktorů do „vodíkové ekonomiky“. Ovšem nejde o triviální úkol: práce s reaktivními sloučeninami při tak vysokých teplotách není jednoduchá a klade velké nároky na používané materiály. Plynem chlazený reaktor tohoto typu má i další výhody, například je možné u něj poměrně jednoduše regulovat výkon v rozmezí řádově desítek procent, takže by měl na pružněji reagovat na požadavky regulátora. Ale nejvyšší efektivitu by měl mít stejně v režimu konstatní výroby, takže není jasné, zda se tato možnost může někdy prakticky využívat.

Zdroj s maximální výstupní teplotou kolem tisíce stupňů Celsia by ovšem samozřejmě mohl najít i jiné využití, například v petrochemii, metalurgii, snad i při odsolování mořské vody, atd. A zastánci konceptu také připomínají, že reaktory by mohly nahradit dnešní uhelné elektrárny třeba pro vytápění domácností. Může to být praktické? Netušíme, ale je jasné, že hlavní roli bude hrát cena. A tady v tomto ohledu zatím s atomovými zdroji nejsou příliš dobré zkušenosti. A s vysokoteplotními reaktory už vůbec.

Složíme se na to?

Reaktor pracující s takto vysokými technologiemi vyžaduje velmi kvalitní materiály i zpracování. Levný a jednoduchý může být těžko. Projekt Š‘-tao-wan by tento problém chtěl vyřešit způsobem, který – stejně jako chlazení héliem a oblázkové palivo – navrhovali či zkoušeli jiní, ale zatím nikdo neuspěl. Reaktory HTR-PM by se měly vyrábět sériově.

V Š‘-tao-wanu zatím mají stát pouze dva, snad už během dvou let by se měly začít stavět větší celky, ve kterých jednu turbínu má pohánět šest malých reaktorů, takže dohromady budou mít výkon zhruba 600 MW elektrických. Pokud se tak opravdu stane, čínské reaktory HTR se stanou prvním skutečným příkladem dlouho slibované třídy tzv. „malých modulárních reaktorů“. 

Uvidíme, zda bude také prvním úspěšným příkladem. Studie OECD před několika lety odhadovala, že bez sériové výroby je cena jednoho malého reaktoru na jednotku výkonu je zhruba o 50 až 100 procent vyšší než u velkých tlakovodních reaktorů. Protože HTR-PM je poměrně technicky náročný projekt, cena bude spíše vyšší. Je sice pravdou, že reálné ceny za dostavbu stejných elektráren jsou tedy podle odhadů o více než polovinu nižší než v USA a Evropě, ovšem v Číně je levnější i konkurence.

Jedinou záchranou se zdát být jen výroba ve velkém, nic jiného nedává ekonomický smysl. Ta je možná ovšem pouze v případě, že se projekt neukáže příliš technologicky náročný, uvádění do provozu proběhne bez velkých komplikací a provoz sám bude bezproblémový.

Akademici z Cornellovy a Stanfordovy univerzity se domnívají, že tzv. modrý vodík může klimatu škodit více než fosilní paliva. Uhlíková stopa vznikající při jeho výrobě je podle nich o více než 20 % větší než v případech, kdy se jako zdroj energie používá zemní plyn nebo uhlí, a dokonce o 60 % větší než při použití motorové nafty. Pod výzkumem, který zveřejnil časopis Energy Science & Engineering, jsou podepsáni profesor ekologie a environmentální biologie na Cornellově univerzitě Robert Howarth a Mark Z. Jacobson, který je profesorem stavebního a environmentálního inženýrství na Stanfordově univerzitě.

Řada zemí přitom na modrý vodík velmi sází a přisuzuje mu významnou, byť dočasnou roli v rámci dekarbonizace svých ekonomik. Čekání na tzv. zelený vodík, tedy vodík vyráběný elektrolýzou a z obnovitelných zdrojů energie, totiž může být ještě dlouhé.

Modrý vodík vzniká ze zemního plynu přeměnou metanu na vodík a oxid uhličitý pomocí tepla, páry a tlaku nebo šedého vodíku. V další fázi výrobního procesu je však část oxidu uhličitého zachytávána. Jedná se o tzv. CCS postup, neboli Carbon Capture and Storage. Jakmile je tedy vedlejší produkt – oxid uhličitý a další nežádoucí emise – izolován, stane se z něj modrý vodík. Vědci se přitom vcelku shodují na tom, že proces výroby modrého vodíku vyžaduje velké množství energie, které se obvykle zajišťuje spalováním většího množství zemního plynu.

Stále příliš velké emise

„V minulosti se na zachycování oxidu uhličitého vznikajícího při výrobě šedého vodíku nevynakládalo téměř žádné úsilí a emise skleníkových plynů tak byly obrovské. Nyní průmysl prosazuje jako řešení modrý vodík, což je přístup, při němž se stále využívá metan ze zemního plynu a současně je snaha zachycovat vedlejší produkt – oxid uhličitý. Emise i tak bohužel zůstávají velmi velké.“ upozornil profesor Howarth.

Metan je podle Howartha významný skleníkový plyn. Na oteplování atmosféry má více než stokrát větší vliv než oxid uhličitý. Jeho slova potvrzuje nedávno zveřejněná zpráva Mezivládního panelu OSN o změně klimatu, která ukazuje, že kumulativně metan za posledních sto let přispěl ke globálnímu oteplování asi dvoutřetinovým podílem v porovnání s tím, jak se na něm podepsal oxid uhličitý.

Faktem také je, že emise modrého vodíku jsou sice nižší než u šedého vodíku, ale pouze asi o 9 % až 12 %. „Modrý vodík může být jen těžko bezemisní,“ napsali zmínění dva američtí vědci, podle nichž modrý vodík jako strategie funguje pouze do té míry, v jaké je možné dlouhodobě ukládat oxid uhličitý bez toho, že by unikl zpět do atmosféry.

Riskantní sázka?

Dokladem toho, jak řada zemí na modrý vodík sází, je nedávný krok amerického senátu. Ten 10. srpna schválil zákon o investicích a zaměstnanosti, který pracuje s finanční částkou ve výši 1 bilionu dolarů, z níž by mělo několik miliard dolarů plynout také na vývoj, dotace a posílení vodíkových technologií a vodíkového průmyslu.

Podle amerických akademiků se však v tomto případě o nijak bohulibou dotaci nejedná. „Politické síly si zde zřejmě ještě s vědou dostatečně neporozuměly. Ani progresivní politici totiž nemusejí rozumět tomu, o čem hlasují. Modrý vodík zní dobře, zní moderně a zní jako cesta k naší energetické budoucnosti. Ale není tomu tak,“ varoval dále Howarth.

Souhlas se studií již vyjádřili někteří akademičtí kolegové obou Američanů, například David Cebon, profesor strojního inženýrství na univerzitě v Cambridge. „Tento zásadní článek osvětluje klíčový moment, zcela neznámý v britské debatě o vodíku: totiž roli stopy skleníkových plynů, kterou vytváří modrý vodík. Postup výpočtů je přitom přísně vědecký, všechna výchozí tvrzení jsou pevně podložená a výsledky jsou stroze přesné,” zhodnotil výzkum Cebon.

Smůlou zatím je, že ekologicky šetrný „zelený“ vodík sice již existuje, resp. technologie jeho výroby je známa, ale faktická produkce zůstává poměrně malým segmentem, protože jeho výrobu se dosud nepodařilo přivést do komerčně efektivní fáze. Připomeňme, že tento zcela ekologický způsob výroby vodíku se děje tak, že voda prochází elektrolýzou – přičemž elektřina pro ni vzniká ze sluneční, větrné nebo vodní energie – a voda se při ní dělí na vodík a kyslík.

„Nejlepší vodík je zelený vodík získaný elektrolýzou, a pokud bude používán moudře a efektivně, může být cestou k udržitelné budoucnosti. To ale vůbec neplatí pro modrý vodík,“ je přesvědčen profesor Howarth.

Nový australský projekt se snaží prosadit “duální” baterii, která bude zároveň sloužit ke skladování elektřiny, tak zeleného vodíku. 

Desítky solárních farem na jihovýchodě země mají v příštích letech využívat “vodíkové baterie”. Tato dvouúčelová zařízení se vejdou do přepravních kontejnerů a obsahují řadu technologií: lithiové baterie, elektrolyzéry, palivové články a kanystry s tzv. metalhydridů. To jsou kovové sloučeniny, které slouží jako “houba” pro uskladňování vodíku. 

Provozovatelé by měly systémy používat k ukládání energie ze solárních panelů tak, aby ji mohli dodávat do sítě během zamračených dnů nebo během noci. A zároveň by mohli jejich panely vyrábět “zelený vodík” pro jiná průmyslová odvětví, jako je doprava či hutnictví.

Alespoň takovou vizi mají Alan Yu a jeho kolegové a partneří. Yu je generálním ředitelem společnosti Lavo se sídlem v Sydney, která vyrábí systémy pro skladování vodíku pro komunální služby a domácnosti. Je také spoluzakladatelem investiční společnosti Providence Asset Group, která rozvíjí projekty solární energie ve státech Victoria a Nový Jižní Wales. 

Začátkem července podepsala společnost Providence Asset Group dohodu o prodeji produkce z více než 30 svých solárních farem společnosti SmartestEnergy Australia, maloobchodnímu poskytovateli energie, který je ve vlastnictví japonského konglomerátu Marubeni. Jedenáct ze solárních projektů je již plně v provozu a u ostatních se očekává, že budou spuštěny do začátku roku 2023. Dohromady budou mít výkon zhruba 300 megawattů (MW). 

Společnost Lavo mezitím plánuje do konce letošního roku zahájit práce na první velkokapacitní “duální” baterie, zatím tedy spíše ověřovací. Každý takový bateriový systém – který společnost nazývá HEOS – by měl mít kapacit zhruba 13 megawatthodin (MWh).

Půvab vodíku

Iniciativa reaguje na rostoucí poptávku po skladování energií. Nárůst podílu obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární a větrné elektrárny by bylo velmi vhodné doprovodit nasazením systémů, které mohou přebytečné zásoby energie nejprve přijmout a pak je vydat v době zvýšené poptávky po elektřině. 

Zároveň se také zvyšuje přitažlivost vodíku získaného z nízkouhlíkových zdrojů, tzv. Zeleného vodíku. Představuje lákavou možnosti, jak změnit dálkovou dopravu, chemickou výrobu, letectví a další odvětví, která se obtížně elektrifikují.

Odhady růstu výroby zeleného vodíku se značně liší a neexistuje příliš velká shoda v tom, jak by mohla poptávka vypadat v příštích desetiletích, uvedla nedávno společnost Canary Media. Zájmová organizace Hydrogen Council nedávno odhadla, že očekává, že do roku 2050 dosáhne výroba zeleného vodíku téměř 550 milionů tun. Což by byl ohromný nárůst proti – z hlediska světové spotřeby energie zcela zanedbatelným –  0,36 milionu tun vyrobených v roce 2019.

Dva v jednom? 

“Vodíková baterie” společnosti Lavo má mí jít vstříc oběma trendům, uvedl Yu pro časopis IEEE Spectrum. Systém vychází z dlouholetého výzkumu na univerzitě v Novém Jižním Walesu, která si v roce 2019 patentovala postup na využití materiálu za skupiny vodíku. tzv. metalhydridů. Ty se pro skladování vodíku považují za slibné. Nápad je přitom založen na tom, že určité materiály za vysokého tlaku i relativně nízkých teplot ochotně mohou absorbovat poměrně značné množství plynu. Při zahřátí ho pak zase uvolní. V podstatě se dá říct, že tyto materiály nasávají vodík jako houba vodu. Jen místo ždímání se musí zahřívat.

Systém se má skládat z menších jednotek, které fungují následovně: solární panely dodávají do jednotky elektřinu a nabíjejí lithiovou baterii o kapacitě 5 kilowatthodin. Jakmile je baterie plně nabitá, veškerá další elektřina prochází elektrolyzérem, který štěpí vodu na vodík a kyslík. Kyslík se uvolňuje do vzduchu, zatímco vodík proudí do metalhydridových nádrží. Uvnitř červených trubek je vodík uložen v pevné formě spojením s vláknitou kovovou slitinou vyrobenou z běžných minerálů.

Systém funguje i v opačném směru, přeměňuje pevný hydrid kovu zpět na vodík, který pak prochází palivovým článkem a dodává elektřinu do sítě. Yu uvedl, že systémy mohou zajistit více než 20 000 nabíjecích cyklů, což dává komponentům předpokládanou životnost 30 let – přibližně stejně dlouhou jako životnost solární farmy. Případně lze nádržes metalhydridem kovu ze systému vyjmout a umístit na nákladní auto nebo nákladní loď pro vývoz. Nádrže se podle představitelů firmy skladují při pokojové teplotě a nízkém tlaku bezpečnější a prý dobře snášejí převoz. 

Schéma fungování "duální" baterie společnosti Lavo (foto Lavo)
Schéma fungování “duální” baterie společnosti Lavo (foto Lavo)

Společnost Lavo začala testovat svůj první prototyp v loňském roce. Tato jednotka je menší než ty, které budou pracovat na solárních farmách; místo běžného lodního kontejneru má velikost dvoudveřové lednice. Firma chce jednotky této velikosti časem začít nabízet pro využití v domácnostech a firmách. S celkovou kapacitou zhruba 40 kilowatthodin údajně uchovává třikrát více energie než Powerwall 2 společnosti Tesla. 

Ale to není nejdůležitější parametr. Metalhydridové systémy na skladování vodíku mají obecně jiný problém – jak jste asi uhodli, tak ekonomický. Na jednotku objemu pojmou poměrně málo vodíku, a tak výsledné nádrže bývají poměrně veliké a v důsledku také drahé. I ty nejlepší obsahují kolem 10 procent hmotnostního podílu vodíku, zbytek tvoří materiál nádrže. 

Nevíme bohužel dost na to, abychom řekli, jak si Lavo s touto překážkou poradila. Možná může používat levné materiály, možná dokázala podíl vodíku v nádržích navýšit. Nebo možná ne a ekonomika i tak bude zajímavá, protože rozdíl cen mezi elektřinou mimo špičku a ve špičce bude v Austrálii velmi vysoký. Nezbývá než si počkat, nejlépe na praktické výsledky. Nebo na zprávu o krachu Lava. 

Již celá desetiletí hledají vědci po celém světě způsoby, jak využít sluneční energii k vytvoření klíčové reakce pro výrobu tzv. zeleného vodíku, tedy vodíku jako čistého zdroje energie. Tou reakcí je štěpení molekul vody, při které vzniká vodík a kyslík. Takové snahy však doposud většinou selhávaly, protože docílit skutečně účinné reakce je velmi nákladné a snahy o výraznější snížení těchto nákladů vždy vedly ke značně horším výsledkům.

Nyní vědci z Texaské univerzity v americkém Austinu našli levný způsob řešení poloviny chemické rovnice – s pomocí slunečního záření dokážou z vody odštěpit molekuly kyslíku. Objev, který nedávno zveřejnil prestižní vědecký časopis Nature Communications, představuje významný krok vpřed směrem k masivnějšímu prosazení vodíku coby klíčové součásti energetické infrastruktury.

Protichůdné požadavky

Možnost využít k výrobě vodíku sluneční energii začali vědci zkoumat již v 70. letech 20. století. Hlavní problém, na který neustále naráželi, byl však v tom, že nemohli nalézt materiály, které by měly všechny potřebné vlastnosti, aby s nimi bylo možné provádět klíčové chemické reakce opravdu účinně. „Potřebujete materiály, které dobře absorbují sluneční světlo a zároveň nedegradují, když dochází k reakcím štěpení vody,“ popisuje největší úskalí výzkumu Edward Yu, profesor katedry elektrotechniky a výpočetní techniky na Cockrell School of Engineering, která je součástí Texaské univerzity. „Ukázalo se, že materiály, které dobře absorbují sluneční světlo, mají tendenci být za podmínek požadovaných pro štěpení vody nestabilní, zatímco materiály, které jsou stabilní, jsou zase špatnými absorbéry slunečního světla. Tyto protichůdné požadavky vedou ke zdánlivě nevyhnutelnému kompromisu, ale kombinací více materiálů – jednoho, který účinně absorbuje sluneční světlo, jako je například křemík, a druhého, který poskytuje dobrou stabilitu, jako je oxid křemičitý – do jednoho zařízení lze tento konflikt vyřešit,“ vysvětluje Edward Yu.

Tím se však vědcům postavil o cesty další problém – elektrony a díry vytvořené absorpcí slunečního světla v křemíku musí totiž být schopné bez odporu se pohybovat ve vrstvě oxidu křemičitého. To vyžaduje, aby tato vrstva nebyla tlustší než několik nanometrů. Tím se však snižuje její účinnost při ochraně křemíkového absorbéru před jeho degradací.

Inspirací byla výroba čipů

V tomto bodě se vědcům podařilo učinit průlomový krok: vypracovali totiž metodu, podle níž lze vytvářet elektricky vodivé cesty i v poměrně silné vrstvě oxidu křemičitého. Metoda přitom není příliš nákladná a lze ji v případě potřeby rozšířit i na velké objemy výroby.

Edward Yu a jeho tým při jejím navržení použili techniku, která byla již dříve vyvinuta pro potřeby výroby polovodičových čipů. Potáhli vrstvu oxidu křemičitého tenkým filmem z hliníku a následně celou strukturu zahřáli. Tím vytvořili pole miniaturních, pouhých několik nanometrů dlouhých hliníkových „hrotů“, které zcela překryly vrstvu oxidu křemičitého. Tyto hroty přitom mohou být snadno nahrazeny niklem nebo jinými materiály, které pomáhají katalyzovat štěpné reakce vody.

Když pak byla celá aparatura osvětlena slunečním světlem, docházelo k očekávané oxidaci vody a vznikaly molekuly kyslíku a vodík, to vše s vynikající, dlouhodobou reakční stabilitou.

Dalším kladem tohoto výzkumu je pak fakt, že použitá technologie se běžně používá při výrobě polovodičové elektroniky, takže je již dobře ozkoušená a měla by být tudíž snadno přenosná i do sériové výroby větších měřítek.

Do budoucna hodlá tým profesora Yu pokračovat nadějné výsledky svého výzkumu dále rozvíjet. Nejprve chce zapracovat na zlepšení účinnosti „kyslíkové části“ štěpení vody zvýšením reakční rychlosti. V další fázi plánuje zaměřit se na „vodíkovou polovinu“ chemické rovnice. „Nejprve jsme se zaměřili na kyslíkovou část reakce, což je ta náročnější část. Avšak k tomu, abychom dokázali úplně oddělit molekuly vody, musíme provádět všechny reakční kroky správně a přesně, a to jak na straně kyslíku, tak na straně vodíku. Proto je naším dalším cílem vylepšit výrobu zařízení pro vodíkovou část reakce, “ doplnil Edward Yu.

Používání syntetických paliv by v budoucnu mohlo přispět k minimalizaci emisí skleníkových plynů, které vytváří letecká nebo těžká nákladní doprava. Díky systému Power-to-Liquid, který vyvinula společnost Ineratec, spadající pod Karlsruhe Institut für Technologie (KIT) v rámci spin-offu Energy Lab 2.0, je tato technologie již téměř na dosah. Má podobu modulárního systému umístěného v kontejneru a sériová výroba by podle uvedené firmy měla být zahájena již v brzké době.

Tento plán potvrzuje profesor Roland Dittmeyer z karlsruheského institutu: „Nacházíme se v poslední fázi na cestě k průmyslovému použití. Systémy tohoto typu konstrukce pomohou prostřednictvím e-paliv a e-chemikálií učinit odvětví dopravy a chemický průmysl udržitelnějšími.“

Celý systém je umístěn v areálu Energy Lab 2.0 v severním areálu kampusu KIT. Z oxidu uhličitého a obnovitelného vodíku se v něm vyrábí syntetická palivová směs nazývaná Syncrude, kterou lze dále zpracovávat na syntetický kerosin, naftu či benzín. „K této výrobě jsou nezbytné dva reaktorové stupně, které jsme poprvé spojili, vylepšili jejich design a také přizpůsobili měřítko, aby bylo relevantní pro naši technologii,“ řekl dále Dittmeyer. „Takto nyní můžeme vyrobit až 200 litrů paliva denně,“ dodal.

Testy byly úspěšné

Uhlovodíky s dlouhým řetězcem vyrábí firma Ineratec v jednom z reaktorových stupňů pomocí Fischer-Tropschovy syntézy (FT syntéza) ze syntézního plynu, který se skládá hlavně z oxidu uhelnatého (CO) a vodíku. Ve druhém reaktoru probíhá reverzní reakce, při níž dochází k posunu voda-plyn (RWGS). Reaktor RWGS je tvořen mikrostrukturovanými deskami, které skýtají velkou provozní flexibilitu a zajišťují vyšší účinnost.

Nový design těchto desek firma nyní úspěšně otestovala ve spojitém provozním procesu. „Podařilo se nám tento proces výrazně vylepšit, takže nyní lze s optimalizovaným reaktorem RWGS řídit reakce ještě přesněji,“ podotkl Tim Böltken z vedení společnosti Ineratec. Elektrolyzéry dokážou každou hodinu zpracovat až tři kilogramy vodíku. To podle Böltkena odpovídá nově vytvořenému výkonu 125 kilowattů.

Již v roce 2019 byl v první fázi projektu, v rámci dotačního projektu Kopernikus P2X, uveden do provozu první plně integrovaný systém pro výrobu paliva ze vzduchu a zelené energie. Výroba tehdy dosahovala přibližně deset litrů syntetického paliva denně a kombinovala zachycování CO2 ze vzduchu a vysokoteplotní elektrolýzu, s jejichž pomocí vznikal syntézní plyn, syntéza FT a následně i zpracování produktu na hotové palivo.

V současné době je ve druhé fázi financování P2X tento procesní řetězec nastaven na denní produkci výkonu 250 kilowattů. Od roku 2022 by pak měl přímo z CO2 ve vzduchu vyrábět přibližně 200 až 300 litrů paliva denně.

Dalším krokem sériová výroba

Úspěšná demonstrace technologie reaktoru RWGS na této úrovni škálování představuje poslední důležitý krok v rámci univerzitního výzkumu. V další fázi chce společnost být schopna poskytnout technologii Power-to-X rychle a levně pro sériovou výrobu, a to prostřednictvím dalšího rozšíření škálování a standardizace.

Evropská unie se může pochlubit největší koncentrací vodíkových údolí na světě – v současné době jich zde vzniká více než dvacet a další dvě se rodí ve Velké Británii. Při aktuálním celosvětovém počtu 36 těchto údolí je tak evropský podíl zhruba dvoutřetinový. Nejrychleji se tyto projekty rozvíjejí v Nizozemsku, kde jich je v současné době rozpracováno pět. Patří mezi ně například vodíková údolí v rotterdamském či amsterdamském přístavu nebo ve městě Groningen.

Termín „vodíkové údolí“ se objevil teprve nedávno, někdy před dvěma lety. Označuje se jím integrace celého vodíkového cyklu na jednom místě, tedy to, že v dané lokalitě se ohledně vodíku odehrává vše od jeho výroby přes ukládání a distribuci až po spotřebu koncovými zákazníky, ať již v některém průmyslovém odvětví nebo v dopravě. Vodíková údolí lze podle velikosti rozdělit do tří hlavních kategorií: malé lokální projekty zaměřené především na dopravu, regionální a středně velké průmyslové projekty a velké projekty orientované hlavně na mezinárodní obchod s vodíkem.

Většina projektů se teprve rozbíhá

Přestože vodíková údolí v současné době poměrně rychle přibývají, úplného dokončení se zatím na celém světě dočkaly jen čtyři z nich. Jedno takové již dokončené údolí se nachází v severním Dánsku ve městě Hobro. Vodík se tam vyrábí s pomocí větrné energie a používá se k ukládání přebytků elektrické energie vyrobené větrnými turbínami a také jako palivo v tamním průmyslu. Náklady na výstavbu tohoto rozsahem spíše menšího projektu dosáhly 15 milionů eur.

Skutečně velkým projektem je výstavba vodíkového údolí s názvem Evropský vodíkový hub v přístavu Rotterdam. Po jeho dokončení by se tam mělo vyrábět každý den téměř 3 200 tun vodíku. Ten by měl najít široké využití v oblasti mobility, při výrobě elektřiny a v chemickém průmyslu.

Významným projektem je také Baskický vodíkový koridor. Ten by měl po dokončení každý den s pomocí solárních panelů a větrných turbín produkovat kolem 55 tun vodíku. Využívat jej bude především místní doprava – silniční i lodní – a energetika, uplatní se ale také v rafineriích a při zpracování oceli.

Ve Velké Británii byl loni zahájen obří projekt za 4 miliardy eur. Vodíkové údolí Hynet North West bude po dokončení v roce 2030 produkovat téměř 2 200 tun vodíku denně. Ten bude určen hlavně pro energetický sektor a rafinérie.  

Černý kůň pomůže nákladní dopravě  

Ambiciózním projektem je Black Horse – společný projekt zemí V4, tedy i České republiky, zaměřený na těžkou nákladní dopravu. Půjde o finančně náročný projekt – investice by měly dosáhnout téměř 6 miliard eur. Po dokončení projektu by měl vodík, jehož denní produkce by měla dosahovat až 320 tun, sloužit jako pohonná hmota pro flotilu zhruba 10 000 kamionů, pro něž v regionu střední Evropy vznikne 270 tankovacích stanic s vodíkem.

Velké projekty ale vznikají i za hranicemi Evropy. Například v Ománu se rodí rozsáhlý projekt vodíkového údolí v hodnotě 2 miliard eur. Jeho každodenní produkce by po dokončení, které je naplánováno na rok 2024, měla činit 390 tun zeleného vodíku, který bude převážně exportován do zahraničí.

V americkém státě Utah vzniká v režii společností Mitsubishi Power a Magnum Development tam úložiště čisté energie. Podle realizátorů by mělo jít o největší projekt svého druhu na světě. Kapacita úložiště by měla dosáhnout 1 000 MW / 100 000 MWh stoprocentně zeleného vodíku.

Mapa evropských vodíkových údolí (zdroj: Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking)

Od vodíkových čtvrtí k vodíkovým městům

U nás je ohledně vodíku velmi aktivní Ústecký kraj, který se jako první region České republiky zapojil do evropského partnerství Hydrogen Valleys. V tomto severočeském kraji také byla již před více než dvěma lety založena Vodíková platforma Ústeckého kraje, kterou v současné době tvoří 23 subjektů z řad firem, výzkumných organizací a měst.

Stavbu celé vodíkové městské čtvrti v nedávné době oznámila také česká průmyslová skupina Cylinders Holding, která je jedním z největších světových výrobců bezešvých ocelových lahví na technické plyny. Její H2 City District má vzniknout na haldě v ostravské Hrabůvce.

V zahraničí jsou plány tohoto typu ještě velkorysejší. Stavbu prvního stoprocentně vodíkového města chystá pět britských plynárenských firem. Jeho realizace by měla být jedním ze základních pilířů Zelené průmyslové revoluce, kterou britský premiér Boris Johnson ohlásil loni v listopadu. Tyto společnosti, které v současnosti zásobují zemním plynem 85 % britských domácností, hodlají do roku 2025 začít vodíkem zásobovat celou jednu větší vesnici, do roku 2030 pak jedno velké město a do roku 2050 plánují opustit distribuci zemního plynu zcela přejít na vodík.

Vodíkem poháněné město v současnosti již buduje japonská automobilka Toyota, více se o tomto projektu můžete dočíst zde.

Právní nejistota trvá

Rychlejšímu rozvoji vodíkové energetiky brání kromě řady stále nevyřešených technických problémů a značné finanční náročnosti projektů také nedostatečná právní podpora a jistota v oblastech, jako je určování cen emisních sloučenin uhlíku, technická standardizace a rychlost vydávání potřebných povolení. Podle průzkumu téměř 40 % developerů vodíkových údolí považuje špatně definovaný právní rámec za klíčový nedostatek. Faktem je, že v současnosti má v celé EU dobře zpracovanou národní strategii pro rozvoj strategického paliva pouze několik států.

Snahu EU o nápravu těchto nedostatků a o silnější podporu rozvoje celosvětové vodíkové ekonomiky nedávno demonstrovalo uzavření partnerství Clean Hydrogen. Tato mise, do níž se zapojily i neevropské země (partnerství uzavřely Evropská komise jako reprezentant celé EU, Austrálie, Rakousko, Kanada, Čile, Čína, Německo, Indie, Itálie, Maroko, Norsko, Saudská Arábie, Korea, Spojené království a USA), si stanovila za cíl urychlit v oblasti vodíkové energetiky inovační proces tak, aby se co nejdříve podařilo dosáhnout cenově dostupného a spolehlivého zásobování vodíkovou energií. Konkrétním výstupem spolupráce by mělo být vybudování minimálně stovky rozsáhlých vodíkových údolí po celém světě do roku 2030.

Načíst další