Jak funguje vodíkový palivový článek?
Vozidla s vodíkovými palivovými články využívají vodík v palivových článcích. V nich se vodík slučuje s kyslíkem a výsledná chemická reakce vytváří elektřinu. Jde o čistý proces, jehož jedinými vedlejšími produkty – kromě elektřiny – jsou teplý vzduch a vodní pára.
V mnoha ohledech funguje vodíkový palivový článek podobně jako akumulátor. Ale namísto toho, aby je bylo nutné pravidelně dobíjet z externího zdroje, palivové články generují elektřinu přímo a budou ji generovat tak dlouho, dokud bude vodík, jeden z nejhojnějších prvků na Zemi, k dispozici. Vozidla na vodíkový pohon mají také mnoho stejných výhod jako elektromobilita – nulové výfukové emise a nízkou hlučnost.
Pokud se vodík vyrábí z obnovitelných zdrojů, mohou být emise „od zdroje ke kolům“ velmi nízké. Nicméně současnost je taková, že asi 95 % vyrobeného vodíku pochází z fosilních paliv, jako je zemní plyn a ropa. To významně ovlivňuje celkový dopad vodíku na klima – aby tato technologie měla lepší ekologické vlastnosti, muselo by se přirozeně vyrábět více vodíku z obnovitelných zdrojů.
Jaké jsou výzvy a příležitosti?
Významnou překážkou pro širší přijetí vodíkových vozidel jsou náklady na výrobu palivových článků, což znamená, že jako zdroj paliva je vodík zhruba 3–4krát dražší než nafta. Existují také velké mezery v infrastruktuře, jejíž vybudování je nákladné, a dnes není na silnicích dostatek vodíkových vozidel, aby to bylo ziskové.
Tyto výzvy však nejsou nepřekonatelné a vodíkové palivové články stále nabízejí obrovský potenciál jako čistý zdroj paliva. Z tohoto důvodu Čína, Japonsko a Jižní Korea na vodík hodně sází, přičemž Čína si stanovila cíl mít do roku 2030 1 milion vodíkových vozidel. To je oproti současným 1 500 významný nárůst. Japonsko si stanovilo své cíle na 800 000 vozidel na silnicích přibližně do stejného termínu. To dává velký smysl pro země s nedostatkem zdrojů, mezi které Japonsko patří. Vodík zde může zajišťovat všechny výhody elektromobility bez dalšího tlaku na elektrickou síť země.
Mnoho zastánců vodíkové technologie se domnívá, že jde o životaschopnější alternativu k naftovým nákladním vozům díky delšímu dojezdu a kratším dobám tankování. Nedávné experimenty s novými materiály, jako je hydrid manganu, ukazují, že je možné prodloužit dojezd navržením nádrží, které jsou menší, levnější a energeticky hustší než stávající technologie vodíkových palivových článků.
Je vodík palivem budoucnosti?
Jaký je tedy verdikt ohledně vodíku? Pokud vodíkové palivové články nabízejí potenciál přejít na ekologičtější dopravu, věřím, že by to měla být technologie, kterou budeme nadále zkoumat a rozvíjet.
Stejně jako jakákoli diskuse o alternativních palivech by debata „vodík vs. elektrická nákladní vozidla” neměla být formulována jako boj, kde „vítěz bere vše“. Spíše bychom měli zvážit výhody a nevýhody každé alternativy a pochopit, že každé řešení bude konkurenceschopné pro jiné druhy provozu, regionální potřeby i v různých časech.
Navzdory jasným cenovým a infrastrukturním výhodám, které mají vozidla poháněná akumulátory oproti technologii vodíkových článků, je v současnosti pravdou, že ani jedno z řešení není tím jediným správným. Obě technologie čelí různým výzvám, které souvisejí s infrastrukturou, s přijetím zákazníky, s dopadem na síť, s vyspělostí i s dojezdem vozidla.
