A pak dokázal velmi přesně odhadovat, které z nových vynálezů, a že jich v té době nebylo málo, budou použitelné a prosadí se v praxi. A to se mu podařilo zejména u elektřiny, kde byl jedním z prvních vizionářů, kdo této „kuriozitě“ opravdu věřil a předpověděl jí zářivou budoucnost. K dalším jeho notoricky známým předpovězeným vynálezům patří automobily, ponorky nebo řiditelné vzducholodě.
Málokdo si už ale vzpomene na to, že Jules Verne předpověděl, že palivem budoucnosti se stane voda, respektive vodík v ní obsažený. On tehdy tvrdil, že se tak stane až po vyčerpání všech světových zásob uhlí. Jenže kvůli globálním klimatickým změnám se to s největší pravděpodobností stane už do roku 2050, kdy ještě budou zásoby uhlí dostatečné. Do tohoto roku si totiž daly přes dvě třetiny států světa za cíl dosáhnout takzvané uhlíkové neutrality, tedy že přestanou zvyšovat množství oxidu uhličitého vypouštěného do ovzduší. A aby se to reálně podařilo, bude potřeba nahradit současné zdroje energie, jako jsou ropa, zemní plyn nebo uhlí, jinými. Jedním z nejslibnějších pomocníků má být právě vodík.
Proč vodík?
Vodík v sobě skrývá několik superlativů. Je nejhojnějším prvkem ve vesmíru (cca. 75 %) a třetím nejhojnějším prvkem na zemi. Vodík společně s heliem a lithiem jsou pravděpodobně jediné prvky vzniklé při Velkém třesku. Volný vodík se nachází například v obalu hvězd, v pozemských zdrojích je zastoupen téměř výhradně ve formě sloučenin (voda, uhlovodíky atd.). Vodík je nejjednodušší chemický prvek, je to bezbarvý, velmi lehký plyn, bez chuti a zápachu.
Vodík je velice reaktivní, okamžitě vytváří sloučeniny a přirozeně se tak nikde nevyskytuje samostatně, což logicky zvyšuje jeho výrobní náklady. Vodík může sloužit jako univerzální nosič energie podobně jako elektřina. Je schopen energii uložit a zároveň být využit jako palivo v dopravě a poskytovat teplo a elektřinu v tzv. palivových článcích. Vodík lze využít k uložení a přenosu energie z nestabilních obnovitelných energetických zdrojů, jako jsou solární a větrné elektrárny. Dnešní bateriové systémy zatím ke skladování velkého množství elektrické energie nestačí, ale obnovitelné zdroje lze využít na elektrolytickou výrobu „zeleného“ vodíku, kde se vstupní voda rozkládá díky elektrickému proudu na vodík a kyslík. Vodík pak má obrovské spektrum dalšího využití, které může vést k omezování emisí a plnění cílů dekarbonizace, zejména v dopravě, průmyslu a energetice.
Vodík a průmysl
Výzkumné organizace i firmy už roky vyvíjejí i využívají různé vodíkové technologie v řadě zemí. Nejdále jsou v Japonsku, Jižní Koreji, USA a západní Evropě. Střední a východní Evropa v tom zaostává, ale Česko se nyní nachází v přelomovém období. V polovině loňského roku vydala vláda ČR národní vodíkovou strategii, ve které jsou vodík a vodíkové technologie vnímány jako jeden z hlavních nástrojů pro dosažení cílů snižování emisí skleníkových plynů. Staví se první čerpací stanice, prodala se první auta na vodík. Vláda chce tento vývoj podpořit miliardami korun. Největším problémem skoro na celém světě ale je, jak vyrobit levně takzvaný zelený vodík, který má vznikat bezemisním způsobem. V současnosti se ale 96 % vodíku ve světě zatím vyrábí z fosilních paliv, zejména zemního plynu (tzv. šedý vodík), příp. z ropných zbytků (jak je tomu v ČR).
Z průmyslových odvětví, kde by se mohl vodík v budoucnosti prosadit jako čistý zdroj, je vedle energetiky a dopravy dalším segmentem i průmysl. Zejména jde o chemický průmysl a o uhlíkovými zplodinami silně zatížené hutnictví.
Vodík v dopravě
V dnešní době si řidiči mohou vybírat z široké nabídky elektromobilů a dostupnost jejich dobíjecích stanic je pořád větší. A i když není v současnosti v České republice ani jedna veřejně dostupná vodíková plnicí stanice, tak věříme, že se rychle blíží i doba pro masivní využití vodíkových vozidel. Bezemisní vodíková mobilita dává v současnosti největší smysl u větších vozidel, u kterých požadavek na delší spolehlivý dojezd brzdí možnosti jejich čistě bateriového řešení. Jde tedy hlavně o autobusy, větší osobní vozidla nebo nákladní auta. Přestože první vodíkový autobus Češi sestrojili už v roce 2009, TriHyBus se tehdy proháněl po ulicích Neratovic, kde vznikla i první vodíková plnička, dodnes není česká infrastruktura na vodíkovou dopravu připravena. To by se mělo v dohledné době změnit, jelikož řada firem, ale i velkých měst, plánuje své vodíkové projekty opravdu uskutečnit. V prvním čtvrtletí 2022 na území Česka vyrostou hned dvě čerpací stanice pro osobní automobily a do roku 2023 by se jejich počet měl rozrůst na šest až osm. První stojany vybuduje společnost ORLEN Unipetrol v Praze a Litvínově, další se pak objeví v Brně a později se rozrostou do dalších měst. Do roku 2030 by pak mělo v Česku navíc vzniknout minimálně 20 vodíkových stanic pro nákladní auta. Oproti tomu v Německu, která je se svými 90 stanicemi evropskou vodíkovou velmocí, mají do stejného roku takových stanic vyrůst až tři stovky.
Bariéry pro vodík
Cesta k masovému používání vodíku jako adekvátní náhrady za „špinavé“ zdroje energie bude ale ještě dlouhá. Největší nevýhodou „zeleného“ vodíku je zatím jeho vysoká cena ve srovnání se „šedým“ vodíkem. Zatímco výroba vysoce emisního šedého vodíku vychází dnes na cenu mezi jedním a dvěma eury za kilogram, cena zeleného vodíku je dvakrát až čtyřikrát vyšší a tím je nekonkurenceschopná. Předpokládá se ale, že do roku 2030 by jeho cena mohla klesnout zhruba o třetinu až polovinu a snižování ceny bude dál pokračovat. Masivní využívání samotných vodíkových technologií pak brzdí i to, že jsou převážně ve stadiu vývoje a zkoušení, takže dosud nefunguje klasický dodavatelský řetězec vodíku. Nemělo by se zapomínat ani na bezpečnost při výrobě, skladování a manipulaci s vodíkem s ohledem na jeho vlastnosti.
Zavádění nových vodíkových technologií je dnes hlavně kvůli vysoké ceně odkázané hlavně na státní podporu. Tu je v Česku možné čerpat již nyní, především se ale plánuje na příští roky. Například ministerstvo dopravy už podpořilo 350 miliony korun výstavbu plnicích stanic a na další čerpačky má být vyhrazeno více než 700 milionů korun. Další miliardy pak půjdou na vodík z ministerstev průmyslu, životního prostředí a místního rozvoje.
PhDr. Tomáš Kudrna, Ing. Ivan Souček, Ph.D.
SCHP ČR
