Slovníček

Vodíkový pohon

Vodíkový pohon patří mezi alternativní technologie v automobilové dopravě. Mohl by v budoucnu nahradit hlavní technologii 20. století - spalovací motor na benzínový či naftový pohon. Tradiční fosilní zdroje jsou nahrazovány alternativami ze dvou důvodů. Prvním je vyčerpatelnost fosilních zdrojů a druhým jsou emise.

Vodík je prakticky nevyčerpatelný zdroj zastoupený v mnoha podobách (nutnost výroby), navíc se dopravní prostředky s vodíkovým pohonem nepodílejí na zvyšování emisí skleníkových plynů (odchází jen vodní pára). Proto existuje řada projektů, které se snaží o to, aby se stal vodíkový pohon životaschopnou variantou tradičních paliv. Také Česká republika se podílí na výzkumu, který využívá dotace EU a Ministerstva dopravy ČR.

Vodíkový pohon bývá řazen k tzv. hybridním pohonům, u kterých jde o kombinaci několika zdrojů energie pro pohon vozidla. Elektromotor ve vodíkových dopravních prostředcích získává energii z palivových článků (reakce vodíku a kyslíku) a akumulátoru. V autobusech je navíc část energie ukládána do tzv. ultrakapacitorů, ze kterých se pokrývají proudové špičky (rozjezdy). Existují i spalovací motory na vodík.

Výroba vodíku

Vodík lze vyrobit mnoha způsoby z různých zdrojů. Prozatím dominuje výroba z fosilních paliv (zejména zemního plynu, ale i ropy a uhlí). Doplňuje ji elektrolýza vody. Elektrolýza je proces, při kterém stejnosměrný proud při průchodu vodným roztokem štěpí chemickou vazbu mezi vodíkem a kyslíkem. Dnes patří technologii elektrolýzy vody cca 4 % z celkové světové výroby vodíku.

V budoucnu se počítá s výrobou vodíku pomocí jaderné energie nebo biomasy. Další způsob, jak v budoucnu vyrábět vodík, je založen na průmyslové využitelnosti přírodních procesů. Při rozkladu organických látek se za přispění některých bakterií uvolňuje vodík, a to je předmětem zájmu specialistů z oboru genetického inženýrství. Stranou nezůstává ani výroba vodíku ze štěpení ve vodě s využitím sluneční energie (mezinárodní projekt Hydrosol).

Skladování vodíku

Vodík je skladován především v plynném stavu pod tlakem kolem 350 barů v bezešvých ocelových nádobách nebo pod vyššími tlaky do 700 barů v uhlíkových nádobách. Technicky i energeticky náročnější je skladování vodíku v kapalném skupenství. Vodík může být skladován i v pevných látkách, což patří mezi alternativní technologie, se kterými se počítá v budoucnu.

Auta na vodíkový pohon

Dopravní prostředky mohou vodík jako palivo využít buď v palivových článcích, nebo přímo ve spalovacím motoru. Palivové články nejsou pohonem v pravém slova smyslu. Palivový článek je měnič, v němž se uvolněná chemická energie mění v energii elektrickou. Získaná elektřina se používá k napájení elektromotoru. Vodík se rovněž může stát palivem ve spalovacím motoru, kde nahradí běžná paliva. Pro spalování vodíku musí být motor upraven.

Vodíkový pohon se rozšířil téměř do všech druhů dopravních prostředků, ať už ve formě prototypů nebo sériových produktů. Existují vozidla, letadla i plavidla s vodíkovým pohonem. Nejrozšířenější jsou vodíkové automobily a vodíkové autobusy. V Evropě je „vodíkovou velmocí“ Německo. Díky vodíkové čerpací stanici v Neratovicích se i Česká republika může účastnit vodíkových projektů.

Výrobci automobilů všech globálně známých značek vytvořily vodíkové prototypy, popř. sériově začaly vyrábět vodíkový vůz. V České republice absolvoval jednu ze zkušebních jízd Opel HydroGen 4, prototyp společnosti General Motors, který využívá palivové články. Spalovací motor na vodík mají např. vodíkové automobily BMW.

Nemalé prostředky jsou vynakládány na vývoj a výrobu hromadných dopravních prostředků. Autobusy na vodík se staly součástí provozu v evropských městech (Berlín, Barcelona, Londýn, Oslo a další), mezi ně patří i české Neratovice, kde byly vytvořeny podmínky pro provoz vodíkového autobusu s názvem TriHyBus.