Vodíkové autá sú bez emisií CO2, výroba vodíka ani zďaleka

Prevádzka vodíkových áut je síce bez emisií skleníkových plynov, o výrobe vodíka sa to však už rozhodne povedať nedá. Najlacnejším zdrojom pre výrobu vodíka je stále uhlie.

Vodíkové vozidlá sú však v celom vodíkovom sektore iba nepatrným segmentom. V doprave sa v súčasnosti spotrebuje menej ako 0,1% produkcie vodíka, väčšina suroviny smeruje do priemyselnej výroby. Vyplýva to zo správy Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA).

Pri zohľadnení celého „životného cyklu“ sa dá vodík označiť za „zelené“ palivo iba s prižmúrením oboch očí. V súčasnosti sa totiž takmer všetok vodík vyrába z fosílnych palív a elektrolýza za využitia obnoviteľných zdrojov energie (OZE) tvorí iba nepatrnú časť produkcie vodíka.

99 % vodíka je z fosílnych palív

Dopyt po vodíku vo svetom hospodárstve od polovice 70. rokov 20. storočia stabilne rastie. Vodík sa však do dneška vyrába takmer výlučne z? fosílnych palív. V súčasnosti sa na jeho výrobu využíva až šesť percent celosvetovej ťažby zemného plynu a dve percentá celosvetovej ťažby uhlia.

Na druhej strane iba 0,1% celosvetovej výroby vodíka pochádza z elektrolýzy vody. Len takýto vodík pritom možno označiť ako „zelený“ vodík a bezemisné palivo. V dôsledku toho je celková výroba vodíka na svete zodpovedná za približne 830 miliónov ton CO2 ročne, čo predstavuje ročné emisie Spojeného kráľovstva a Indonézie spolu.

Produkcia vodíka je ekonomicky stále najvýhodnejšia z uhlia. O niečo drahšia je jeho výroba zo zemného plynu (prípadne aj so zachytávaním, uskladňovaním a využívaním uhlíka), na druhej strane náklady na produkciu vodíka z OZE sú v porovnaní s uhlím aj plynom vyššie.

Ako sme na Energie-portal.sk podrobne zmapovali v tomto článku, zdroje pri výrobe vodíka sa líšia podľa regiónov sveta. Až 95 % vodíka v USA sa vyrába zo zemného plynu, pretože je to v súčasnosti najlacnejší zdroj energie v krajine.

Najväčším výrobcom vodíka na svete je Čína. V roku 2017 sa tu vyrobilo 19 mil. ton vodíka. Takmer dve tretiny pochádzali z uhlia alebo koksu. Avšak význam OZE rastie a Čína chce dosiahnuť cieľ 70 % produkcie vodíka z OZE do roku 2050.

Na Európu pripadá zhruba jedna pätina celosvetovej produkcie vodíka. Prevládajúcim zdrojom sú fosílne palivá (94 %), viac ako polovica pochádza zo zemného plynu, takmer tretina z ropy a 9 % z uhlia. Aj tu existujú snahy o používanie bezemisných zdrojov produkcie, kľúčom má byť elektrolytický proces.

V súčasnosti sa vodík používa takmer výlučne na rafináciu ropy, výrobu amoniaku, metanolu a ocele. Na sektor dopravy pripadá menej ako 0,1 %.

Zelený vodík je stále drahý

Prečo sa nevyrába zelený vodík vo väčšom meradle? Podľa záverov IEA stále nepoznáme účinnú a nákladovo efektívnu technológiu elektrolýzy, ktorá by produkovala veľké množstvá čistého vodíka na komerčnej báze. Toto je v súčasnosti najväčšia výzva celého vodíkového hospodárstva.

Ako na margo správy IEA poznamenáva spoločnosť GreenWay, väčšina závodov vyrábajúcich čistý vodík má povahu výskumných, vývojových a testovacích zariadení. Pri súčasnej technológii sa stále väčšina energie použitej pri výrobe premieňa na odpadové teplo a iba malá časť sa využije na skutočnú výrobu vodíka.

Na to, aby sa vodík v týchto odvetviach hospodárstva stal životaschopnou alternatívou, sú potrebné výrobné závody, ktoré by v priemyselnom meradle vyrábali elektrolýzou čistý vodík.

Ak sa to podarí, niektoré krajiny s obrovským potenciálom pre obnoviteľnú elektrinu (napr. Laos, slnečné krajiny v Afrike či Island), ktoré nie sú schopné priamo využívať alebo prepravovať elektrinu vyrobenú z OZE, by mohli vyrábať vodík a stať sa čistými vývozcami podobnými súčasným vývozcom zemného plynu.

Vodík môže uskladňovať energiu z OZE

Pokiaľ v budúcnosti bude možné vyrábať „zelený“ vodík dostatočne efektívne a lacno, okamžite a bez náročných technologických zmien bude môcť poslúžiť všade tam, kde sa dnes využíva „hnedý“ vodík vyrábaný z uhlia a zemného plynu.

„Zeleným vodíkom môžeme nahradiť hnedý vodík používaný v oceliarskom, chemickom a rafinérskom priemysle,“ uvádza GreenWay

Na významné zníženie emisií však bude potrebné v rôznych odvetviach hospodárstva využívať zelený vodík v enormných množstvách. Ak bude čistý vodík v dostatočných objemoch dostupný, ďalej ho bude možné zapájať aj v ďalších sektoroch, napríklad vo výrobe tepla, elektroenergetike a niektorých druhoch dopravy.

Vodík tiež môže v budúcnosti nahrádzať zemný plyn používaný na výrobu tepelnej energie na vykurovanie budov všade tam, kde je už vybudovaná potrebná infraštruktúra. V energetickom priemysle možno vodík a amoniak použiť v plynových turbínach na zvýšenie flexibility energetického systému.

Okrem toho je vodík tiež jednou z hlavných možností skladovania obnoviteľnej energie a?pravdepodobne jediným efektívnym riešením dlhodobého skladovania elektrickej energie. „Na rozdiel od v súčasnosti známych batérií, v ktorých je dĺžka uskladnenia elektriny pomerne krátka, maximálne týždne, môže vodík efektívne uskladniť energiu celé mesiace,“ zdôrazňuje GreenWay.

Vodík je alternatívou aj v doprave

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.