Budoucnost ve vodíku (?)

Pro uvedení vodíkové tématiky na pravou míru z pohledu technologického pokroku. Využití vodíku jako pohon pro vozidla se uvažovalo už začátkem 19. století a jsou přímo spjaty s dnešními spalovacími pohony. Samotný Nicolaus August Otto experimentoval s plynnými směsi jako s pohonnou látkou ve svých motorech – ano, ten po kterém se dnes jmenuje Ottův cyklus, který běžně spojujeme se spalovacími pohony. Díky vynálezu karburátoru se ale od plynných směsí naprosto upustilo a do popředí se dostal benzín a nafta.

Tehdy se vodík uvažoval jako přímá pohonná látka, která by se spalovala. Při spalování vodíku vzniká velké množství (přesné množství se odvíjí od A/F poměru – tedy poměru obsahu vodíku a vzduchu ve válci) dusíku. To ani tehdy, ani dnes není žádoucí. Teoreticky lze dosáhnout velice nízké hladiny nebo téměř žádného oxidu dusíků při volbě lepšího A/F poměru, kde je poměr vodíku chudší. Nicméně s chudší směsí vodíku dochází i k menšímu výkonu (i s porovnáním s benzínovým motory). Z těchto dvou důvodu nemá moc smysl uvažovat vodík jako přímou pohonnou látku.

Dnes se vodík dostává do úrovně nepřímé pohonné látky, kdy se vodík ve vozidlech elektrolýzou přeměňuje na elektrickou energii, která se ukládá do baterie a ta pak pohání auto. Tento model spotřeby vodíku, kdy při použití nevznikají žádné emise (žádný oxid uhličitý) a nepřímý výkon pohonu je mnohem vyšší než u klasických spalovacích pohonů, se jeví jako lepší varianta než dnešní, zažité „benzíňáky“ a „dízly“. Lepší jak energeticky, tak s ohledem na blížící se požadavky EURO VI, která požaduje u benzínových motorů <1g CO/km a naftových motorů <0,5g CO/km. Jenom pro představu, dnes se bavíme o hodnotách nad 1,4g CO/km. Vodík se v této aplikaci a souvislosti tedy jeví jako jasné řešení těchto požadavků.

Problém této myšlenky spočívá, stejně jako u elektromobilů, v realizaci funkční a dostupné infrastruktury pro doplnění vodíku. V půlce roku 2019 se v Čechách objevily zprávy o tom, že v roce 2020 by se mělo objevit několik prvních vodíkových pump. Ty ale stále nestojí. Získávání vodíku navíc spočívá v přepracování primární energie. 96% vyrobeného vodíku se dnes totiž získává ze zpracování uhlí (18%), ropy (30%) a zemního plynu (48%), což z obecnějšího hlediska sice vede ke snižování produkce zdraví poškozujících látek, ale zároveň k neefektivnímu využití fosilního paliva a k nárůstu oxidu uhličitého – při výrobě 1kg vodíku ze zemního plynu se totiž vyprodukuje i 7,05kg CO2 – zásadní rozdíl je ale ten, že produkce CO2 je v tomto případě řízená a tím pádem využitelná do dalšího průmyslu oproti dnešnímu emisnímu znečištění, které z aut neřízeně unikají do vzduchu. Jako alternativní a ekologické řešení by mohla fungovat elektrolýza vody (což dnes tvoří zbylé 4% produkce vodíku) nebo zplyňování biomasy.

Dnes na jsou na trhu modely aut, které využívají jak kombinovaný pohon tak i čisté elektromobily, které využívají jako pohonnou látku jenom vodík:

Je tedy vidět, že automobilové kolosy již s vodíkem začínají pracovat. Nejvýrazněji zatím Hyundai, kteří koncem roku 2019 oznámili spolupráci se společností Cummins na vývoji vodíkových palivových článků.

Zdroje dat: link.