Prinášame Vám zaujímavý rozhovor s profesorom Budúcich energetických systémov na Delfskej technickej univerzite- Ad van Wijk, na tému: “Mohol by vodík nahradiť potrebu elektrickej energie?“
BRINK News, 6. januára 2021
AD VAN WIJK: Budúcnosť vodíka je slúžiť ako nosič energie. Jednou z najlepších aplikácií je v ťažkej doprave – ako palivo v lodiach, diaľkových nákladných vozidlách a vlakoch, ktoré nie sú elektrifikované. Do naftového motora môžete vložiť amoniak, vodíkový produkt, a dokonca priamo vstreknúť samotný vodík do vstupu vzduchu do naftového motora. Napríklad pred dvoma mesiacmi sme v Holandsku uviedli na trh prvé traktory s priamo vstrekovaným vodíkom do motora. Pre loď je to trochu iné, pretože je ťažké prepraviť dostatok vodíka v stlačenej forme na dlhé cesty. Ale pre väčšinu pobrežných lodí môžete uskladniť dostatok energie a prvé lode sa teraz prestavujú.
BRINK: Nakoľko je dnes možné vyrábať vodík s nulovými emisiami uhlíka?
AD VAN WIJK: Vodík je možné vyrobiť z vody elektrolýzou, pričom sa molekula vody rozdelí na vodík a kyslík a vodík sa zachytí. Keď elektrina na tento účel pochádza zo slnka alebo vetra, potom je úplne čistá – takzvaný zelený vodík -, ale keď elektrina pochádza z fosílnych palív, ako sú uhoľné elektrárne, nazýva sa to sivý vodík. Na výrobu zeleného vodíka potrebujete kombináciu rozsiahlych solárnych a veterných inštalácií pripojených k elektrolyzéru. Tieto závody na výrobu vodíka nemusia byť pripojené k elektrickej sieti. Elektrická energia zo slnka alebo vetra sa premieňa priamo na vodík, ktorý sa namiesto elektrických stožiarov používa na prepravu energie na veľké vzdialenosti. Ak to urobíte vo veľkom rozsahu na dobrých zdrojových lokalitách, napríklad na solárnych farmách v severnej Afrike, získate veľmi vysoký výnos. Dnes je možné pomocou slnečnej energie vyrábať elektrinu za takmer 1 cent za kilowatthodinu. Keď sa to premení na vodík, cena za vodík je asi 1€ alebo 1$ za kilogram, čo je konkurencieschopné dokonca aj so šedým fosílnym vodíkom.
BRINK: Ako premiestňujete vodík zo solárnych fariem?
AD VAN WIJK: Potrubím. To je zaujímavá vec: Preprava energie vodíkovým potrubím je asi 10-krát lacnejšia ako elektrickým káblom. Vďaka tomu je možné veľmi lacno prepraviť elektrinu napríklad zo severnej Afriky do dopytových centier v Európe. V mieste určenia môžete vodík použiť priamo ako palivo. Môžete však tiež prepraviť vodík do elektrárne, previesť ho späť na elektrinu a potom distribuovať elektrinu cez miestnu sieť. Z ekonomických dôvodov je oveľa lepšie transportovať energiu na veľké vzdialenosti pomocou molekúl. Keď prepravujete vodík potrubím na vzdialenosť asi tisíc míľ, náklady sú asi pol centa na kilowatthodinu. Keď urobíte to isté s elektrinou, je to asi 5 centov za kilowatthodinu.
BRINK: Spomenuli ste palivové články. Aká pokroková je technológia ich vytvárania?
AD VAN WIJK: Dalo by sa povedať, že technológia palivových článkov je obrátený proces elektrolýzy; palivové články a elektrolyzéry fungujú opačne. Palivové články majú veľa prísľubu pre mobilitu, pretože nemajú žiadne výfukové emisie a ponúkajú oveľa vyššiu účinnosť ako spaľovacie technológie. S vodíkom môžete tiež natankovať svoje auto za 4 alebo 5 minút, rovnako ako pri naftových alebo benzínových motoroch. Preto výrobcovia automobilov vyvíjajú technológiu palivových článkov pre svoje väčšie automobily – najmä pre autobusy a nákladné vozidlá. Len čo sa to urobí v masovom meradle, náklady na tieto palivové články klesnú na približne 30 až 50 dolárov za kilowattový systém palivových článkov. Vodík je veľmi modulárna technológia. Je to naozaj celkom jednoduchá vec. Na rozdiel od spaľovacieho motora neexistujú žiadne rotujúce časti a vysoké teploty; bude preto oveľa lacnejšia ako technológia spaľovania, ktorá má veľa nákladných materiálov.
Palivové články pripravené na hromadnú výrobu
O 5 až 10 rokov začnú palivové články nahrádzať technológiu spaľovania, ako sú naftové motory. Palivový článok premieňa vodík elektrochemicky na elektrinu a elektrina sa potom používa na pohon automobilu alebo lodných skrutiek. Takže nemáte žiadne ďalšie emisie, ako napríklad oxid dusíka, ktorý máte pri spaľovacom motore. Pred desiatimi rokmi boli palivové články príliš ťažké a príliš veľké a nemali správnu životnosť, avšak v posledných rokoch vyvinuli automobilky ako Toyota a Hyundai palivové články, ktoré sú pripravené na hromadnú výrobu.Technológiu palivových článkov možno použiť aj na takzvané vyváženie elektriny, keď nemáte dostatok elektriny vyrobenej slnečnou a veternou energiou. A dnes v Japonsku spoločnosť Panasonic vyrába dokonca veľmi malé palivové články pre domácnosti, keď vaše solárne panely nestačia. Môžu sa tiež potenciálne použiť na vykurovanie domu.
Foto: brinknews
