Zatímco Evropa se soustředí na baterie, ve světě získává mezi alternativními palivy stále větší pozornost vodík. Jeho comeback v dopravě má však stále mnoho překážek.
S největší pravděpodobností šlo jen o velmi šťastnou náhodu, stěží však mohla volba padnout na příhodnější místo a čas. Zatímco se radnice v Hamburku připravovala na historicky první zákaz vjezdu vozů s dieselovými motory do centra, automobilka Toyota a její partnerské firmy prezentovaly v německé metropoli plány v oblasti palivových článku poháněných vodíkem.
Hamburský zákaz dopadl poněkud rozpačitě. Týkal se jen dvou ulic, zavedení doprovázely zmatky, a podle mnohých expertů množství emisí ve městě dokonce zvýší. Signál, který město vyslalo do světa směrem k zákazníkům automobilek, byl však jasný: se „špinavým“ spalovací motorem produkujícím emise CO2 můžete mít v budoucnu velký problém.
„Oproti tomu ve vodíkových vozidlech vzniká jen voda, která je tak čistá, že ji je možné i pít,“ říká Stijn van Els, šéf společnosti Shell v Německu. Založit pitný režim na konzumaci destilované vody sice není úplně dobrý nápad, ochutnat trošku z vedlejšího produktu palivových článků poháněných vodíkem však pravděpodobně nikomu neublíží. A skutečnost, že se vodíkem jako možnou alternativou, která v budoucnu nahradí fosilní paliva, zcela vážně zabývá i ropný gigant Shell, nasvědčuje, že je ho potřeba brát zcela vážně.
Vodík bývá občas srovnáván s oživlou mrtvolou. Ve světě včetně Česka se používal od 19. století ve formě svítiplynu k osvětlení měst a vytápění, než ho vytlačil spolehlivější zemní plyn. Od doby, kdy dopravu ovládly spalovací motory, se však pravidelně objevují návrhy, že by mohl nahradit benzin a naftu. Prozatím byly všechny neúspěšné, přesto se odmítají vývojáři automobilek vodíku vzdát, a ten se tak pravidelně vrací do hry.
Nejen Shell a Toyota, ale také například automobilky Honda, Nissan, Daimler, výrobce vlaků Alstom nebo petrochemické koncerny Linde a OMV věří, že právě nyní nastal ten pravý čas, kdy by se comeback mohl opravdu podařit. Hlavním důvodem je pařížský závazek většiny zemí světa na snížení produkce škodlivin vypouštěných do ovzduší prakticky na nulu a omezení růstu globální teploty na méně než dva stupně Celsia ve srovnání s předindustriální érou. Ovšem zdaleka nejen to.
Rutina na čerpačce
Tmavomodré vozidlo s neobvyklými průrvami na kapotě přijíždí k čerpací stanici poblíž renesančního zámku v dolnosaském Wolfsburgu. Řidič vystupuje, uchopí tankovací pistoli, během několika málo minut nádrž naplní, zaplatí a odjíždí. Jedná se tedy o naprosto rutinní úkon, který každý den na celém světě podstoupí miliony šoférů. Jedinou neobvyklostí je, že totem namísto obvyklých litrů ukazuje natankované kilogramy.
Ačkoliv jsou na horizontu viditelné komíny elektrárny se známým modrobílým kruhovým logem automobilového gigantu Volkswagen, neobvyklý vůz do rodiny německé skupiny nepatří. Jde o Toyotu Mirai, první sériově vyráběné vozidlo s vodíkovým pohonem.
Pokud se průměrnou spotřebu daří držet zhruba na kilogramu na sto kilometrů, dokáže Mirai ujet na jeden zátah 500 kilometrů. A právě ve skutečnosti, že tankovací proces a dojezd se zase tak moc neliší od klasických spalovacích motorů, vidí propagátoři vodíku jednu z hlavních výhod. „Tankování je velmi rychlé, nabít baterie trvá dlouho. Vodíkové vozy mají větší nádrže a palivo je také velmi lehké. Pokud chcete jezdit na opravdu velké vzdálenosti vlakem nebo kamionem, pak baterie nedává smysl,“ míní manažer Toyoty Vincent Dewaersegger. Japonská automobilka představila Mirai před čtyřmi lety a loni se jich po celém světě prodaly tři tisíce. V Česku zatím v prodeji není, Toyota však počítá, že po roce 2020 se globální prodeje zdesetinásobí.
Podle některých názorů se tak právě mezi bateriemi a vodíkem rozhoří hlavní boj o roli pohonu budoucnosti, sami zastánci obou branží to však tak nevidí. Vodíkové vozy jsou ve své podstatě elektromobily. Podle Dewaerseggera nejde o konkurenční technologie, spíše by mohly v budoucnu fungovat vedle sebe. Elektromobily by mohly zajišťovat dopravu ve městech a na kratší vzdálenosti, zatímco vodík ovládne dálkovou dopravu.
Hnědý, šedý, zelený
Obě technologie přitom bojují se stejnou překážkou, kterou lidé z branže přirovnávají ke klasické otázce, zda byla dříve slepice, nebo vejce. Řidiči si jen stěží koupí vůz, který nebudou mít kde natankovat. Firmám se zase příliš nechce investovat do budování infrastruktury a vývoje vozů bez vidiny odbytu.
Přirovnání k slepici a vejci je však do jisté míry nepřesné, obojí totiž už v zásadě existuje. Problém spočívá spíše v tom, jak dostat vejce od slepice k zákazníkovi. Vodíku je totiž k dispozici dostatek, a to je další skutečnost, proč jsou jeho zastánci přesvědčeni, že éra vodíková přichází. Vodík je možné získat v zásadě třemi způsoby. V současnosti se 96 procent ze zhruba 54,5 milionu tun vyprodukovaných ročně po celém světě vyrábí z fosilních paliv, jako je uhlí, ropa a především zemní plyn. Takto získaný vodík se občas nazývá „hnědý“. Jelikož však při jeho výrobě vznikají skleníkové plyny, jako součást čisté mobility zítřka nedává jeho masivní využívání příliš smysl.
Mnohem zajímavější je takzvaný šedý nebo také žlutý vodík. V podstatě jde o vedlejší produkt chemického průmyslu, pro který v současnosti není upotřebení. V tom mnozí vidí šanci Česka jako země s rozvinutým chemickým průmyslem. Podle studie, kterou si u společnosti Grant Thornton objednalo ministerstvo dopravy, například ústecká Spolchemie disponuje každý den čtyřmi tunami volného vodíku, který by vozům s palivovými články umožnil najet přes 400 tisíc kilometrů denně.
V Česku funguje ještě dalších devět výrobců. Ne všichni mají volný vodík k dispozici, jde o cennou surovinu s širokými možnostmi využití. Například Unipetrol má však podle mluvčího Pavla Kaidla dostatek látky i pro potenciální zákazníky v dopravě.
Vodíková mobilita v praxi. Na konferenci Hydrogen Days vystoupilo téměř 30 vědců
Pro pochopení hlavní příčiny nadšení fanoušků vodíku však nejlépe poslouží pohled na grafy energetické burzy v Lipsku. V některých dnech, kdy vítr od Baltu fouká naplno a zároveň mraky nebrání slunečním paprskům ozařovat solární elektrárny, se ceny elektřiny mohou propadnout i do záporných hodnot. Příčinou je skutečnost, že elektřinu lze jen velmi složitě skladovat a přenosová soustava nedokáže nadprodukci ustát. Každý, kdo dokáže elektřinu v takové chvíli odčerpat, vydělává.
Vodík je přitom možné získat alkalickou elektrolýzou vody právě z elektřiny. „Pokud máme nadbytek elektřiny, pro kterou nemáme využití, můžeme zní vyrobit vodík. Ten můžeme skladovat a použít třeba o měsíc nebo tři měsíce později,“ říká Stijn van Els z Shellu. Vodík se také snadněji transportuje než elektřina, ať už v cisternách kamionů, nebo plynovody.
V hamburské rafinerii H&R Olwerke Schindler proto loni zprovoznili největší zařízení na výrobu vodíku prostřednictvím elektrolýzy na světě. Společnost v tomto případě plánuje látku využít především pro výrobu kosmetiky, barev nebo pneumatik. Už v roce 2020 chce však Shell dokončit v rafinerii Rhainland za 20 milionů eur ještě výkonnější zařízení, které vyprodukuje až 1,3 tisíce tun vodíku ročně. Obě firmy se přitom netají, že jednou z hlavních motivací k investici je právě dostatek volné elektřiny.
Také tato možnost může být zajímavá i v tuzemských podmínkách. Provozovatele přenosové soustavy ČEPS dlouhodobě trápí přetoky nadbytečné elektřiny z německých větrníků. Možnost proměnit ji levně na vodík by ulevila nejen síti, ale mohla by vyprodukovat i dostatek paliva pro čistou dopravu.
Příští stanice Buxtehude
Na „nástupiště“ přijíždí modrá souprava regionálního vlaku. Japonského profesora Katsuhika Hirose pohled na vozy přiměje ke konstatování, že to je první čistý vlak, který v Evropě vidí. Vnímání míry čistoty německých vlaků z české ajaponské perspektivy se značně liší, v tomto případě má však profesor pravdu. Soupravu Coradia iLint zatím opravdoví cestující nestačili zašpinit. Vozí pouze návštěvníky po testovací trati francouzského výrobce Alstom v dolnosaském Salzgitteru.
Stroj Coradia iLint je prvním vlakem na vodíkový pohon. Jízda v něm se nijak neliší od standardu regionálních vlaků v západní Evropě. Snad je trochu tišší a citlivější ucho železničních znalců by patrně rozpoznalo i rozdíl vydávaného zvuku oproti dieselovým motorům.
První vlak na vodíkový pohon Coradia iLint
Když podle šéfa Alstomu pro Německo a Rakousko Jorga Nikutty před lety počítali, jaké palivo by mohlo nahradit diesel, vyšel jim z toho vodík vyrobený pomocí elektřiny z větrníků jednoznačně nejefektivněji. Zvlášť když je elektřiny nadbytek. „Jeden větrník dokáže denně vyrobit elektřinu pro pět vlaků,“ počítá Nikutta.
Nejde přitom jen o nějaké teoretické technologické propočty bez návaznosti na praxi. Už letos v létě začnou dvě soupravy Coradia iLint převážet cestující mezi severoněmeckými městy Buxtehude, Bremerhaven a Cuxhaven. Zatím půjde jen o prototypy, regulérní provoz v Německu odstartuje na přelomu let 2021 a 2022. Už dnes projevily zájem o bezemisní vodíkové vlaky i další spolkové země a zahraniční státy. Podle Nikutty nejsou výhodou jen nulové emise, ale i tišší provoz a jednoduchá údržba. Nevýhodou je naopak vyšší pořizovací cena oproti dieselových vlakům. „Vlak je dražší, ale ne o moc. Investice se vrátí po čtvrtině životnosti. Zákazníci neprojevují zájem jenom proto, že je to zelená technologie, ale i protože dává ekonomický smysl,“ tvrdí Nikutta.
Kde natankovat?
Výhodou vodíku ve vlakové dopravě podle Nikutty také je, že soupravy z trati nikam nemohou a ani nepotřebují odbočit. Na rozdíl od automobilové dopravy je tak plničky možné přesně rozmístit do vybraných dep. A tím se vracíme k problému, jak dostat vejce k zákazníkovi a vůbec největší překážce, která rozšíření vodíku stojí v cestě.
Vodík zatím není příliš kde natankovat. Na celém světě není v provozu ani tři sta plniček. V Evropě fungují ve Velké Británii, Skandinávii a hlavně v sousedním Německu, kde jich je v provozu nebo už vzniká 49. Podle van Else však existuje plán na vybudování až čtyř stovek stanic, do kterých chtějí zainteresované firmy investovat 350 milionů eur.
V Česku je situace méně příznivá, v současnosti funguje jediná vodíková plnička v blízkosti neratovické Spolany. Jde o součást pilotního projektu provozu autobusu TriHyBus v Neratovicích. Plnička je však neveřejná a pouze o tlaku 350 barů, neumožňuje tedy osobním vozům natankovat plnou nádrž.
I zde se však začínají dávat věci do pohybu. Unipetrol chystá zbudovat první dvě veřejné plničky na svých pumpách Benzina v Litvínově a v Praze na Barrandově. „Máme zpracované studie proveditelnosti pro konkrétní lokality. Projekt je ve stadiu získávání potřebných povolení, takže zatím nemůžeme sdělit přesný termín stavby ani výši předpokládané investice,“ popisuje stav Pavel Kaidl z Unipetrolu. V obou případech by se přitom mělo jednat o plničky s tlakem 350 i 700 barů. Právě vyšší hodnota je přitom klíčová pro osobní vozy.
Svět v roce 2040: díky elektromobilům klesne spotřeba ropy o 7 procent
Aktivní je ČEZ, respektive jeho dceřiná společnost ÚJV Řež. Tamní vývojáři chystají vývoj malé vodíkové plničky. V Řeži už od roku 2013 testují systém ukládání elektřiny z šedesáti fotovoltaických panelů. Podle mluvčí společnosti Alice Horákové se přebytečná elektřina ukládá do baterie, a když se nabije, je přeměněna na vodík. „ÚJV Řež plánuje propojení připravované malé vodíkové plničky právě s tímto systémem tak, aby vodíkové vozidlo mohlo jezdit skutečně pouze na obnovitelnou elektřinu,“ vysvětluje Horáková. Plnička z Řeže však nebude určená pro standardní dopravu. Počítá se s využitím pro kola, menší vozy nebo pražské přívozy.
Podle Grant Thornton by však bylo v Česku pro začátek potřeba minimálně dvanáct stanic. Ty by nemusely ze začátku sloužit ani tak tuzemským řidičům, ale pro transit z Německa na východ Rakouska.
Otázkou také je, jaké nastaví dodavatelé za vodík ceny. V Německu si účtují za kilogram vodíku 9,50 eura. Jeden kilometr jízdy vyjde tedy zhruba na 2,5 koruny. Podle Kaidla by se cena u budoucích stanic plniček Benziny mohla pohybovat v rozmezí 1,5 až 2,3 koruny za ujetý kilometr. Z toho vyplývá, že co se týče ceny, mohl by vodík benzinu a naftě konkurovat.
Podle van Else by přitom cena paliva mohla v budoucnu klesnout klidně na polovinu s tím, jak plniček bude přibývat a vodíkové firmy začnou profitovat z úspor z rozsah. „První plnicí stanice stála šest milionů, druhá 1,5 milionu a nyní jsme zhruba na jednom milionu eur“ počítá van Elsův kolega z Shellu Thomas Bystry. Podle něj lze navíc očekávat, že „špinavá“ konvenční paliva budou v budoucnu spíše zdražovat, protože budou více zatížena kvůli své neekologičnosti.
Zrádný odkaz Zepelínu
Ani síť vodíkových plniček a dostatek paliva za konkurenceschopné ceny však nemusejí vést k opravdovému vítězství vodíku. Podle šéfa tuzemského zastoupení Toyoty Martina Pelešky je především potřeba změna myšlení. „Musíme společnost připravit na to, že přechodzkonvenčních paliv na palivové články poháněné vodíkem je přelomová záležitost. Protože jinak budou pořád komentovat design auta nebo jiné jeho užitné vlastnosti, neuvědomí si však, že přichází totální revoluce v pohonech,“ míní Peleška. Ke stejnému závěru přitom dochází i analytici z Grant Thornton.
Šéf tuzemského zastoupení Toyoty Martin Peleška
A to se zatím, zdá se, příliš nedaří. Zatímco Evropská unie vidí budoucnost v elektromobilech, český stát až příliš nekriticky protežuje z alternativních paliv CNG. Firmy z oboru pak narážejí u státních úředníků na předsudky a zmínky o vybuchujících Zepelínech. Zda tedy zombie vodík tentokrát definitivně obživne, nebo se opět vrátí do krypty, se tak teprve ukáže.¨
Přečtěte si také:
