Zelený vodík: dodavatel energie budoucnosti?

Zelený vodík: dodavatel energie budoucnosti?

do „zeleného“ vodíku
Všeobecně se předpokládá, že vodík má potenciál hrát v budoucnu zásadní roli v dodávkách obnovitelné energie. Termín „zelený vodík“ označuje vodík vyrobený z obnovitelné energie pomocí elektrolýzy (proces, který štěpí vodu na vodík a kyslík). Tato metoda je považována za zelenou, protože při její výrobě nevznikají žádné škodlivé skleníkové plyny.

Co je zelený vodík?

Definice a výroba

Barvy vodíku – šedá, modrá nebo zelená – označují oxid uhličitý emitovaný při jeho výrobě. Zelený vodík se vyrábí výhradně z obnovitelných zdrojů energie, obvykle větrné nebo solární energie. Rozhodujícím faktorem při výrobě je elektrolýza vody, tedy štěpení vody (H2O) na její složky vodík (H2) a kyslík (O2).

Naproti tomu je šedý nebo modrý vodík. Výroba šedého vodíku produkuje velké množství CO2, protože se získává hlavně z fosilních paliv, jako je zemní plyn. Modrý vodík se také vyrábí ze zemního plynu, ale výsledný CO2 se zachycuje a ukládá (Carbon Capture and Storage, CCS), čímž se snižuje jeho dopad na životní prostředí.

Aplikace zeleného vodíku

Zelený vodík lze využít mnoha způsoby: v průmyslu, jako palivo v dopravním sektoru nebo pro výrobu tepla a elektřiny v budovách. V průmyslu může zelený vodík nahradit fosilní paliva, například při výrobě oceli. V sektoru dopravy mohou palivové články, které využívají vodík, pohánět elektromobily, zejména v oblastech, kde je použití baterií obtížné, jako je těžká doprava nebo letadla. Ve stavebnictví lze vodík využít k podpoře tepelných čerpadel nebo využít spalováním k výrobě tepla a elektřiny.

Potenciál zeleného vodíku

Výhody zeleného vodíku jsou mnohé a jdou ruku v ruce s globálními cíli snižování emisí a podpory obnovitelné energie.

Skladování a přeprava energie

Zelený vodík může sloužit jako forma skladování energie a jako médium přenosu energie, což je výhodné v době vysoké obnovitelné výroby. Když se vyrábí více obnovitelné energie, než je potřeba (například ve větrných dnech), lze tuto přebytečnou energii využít k provedení účinné elektrolýzy. Vyrobený vodík lze skladovat a používat později, až bude poptávka po energii větší než výroba.

Snížení emisí CO2

Velkou výhodou zeleného vodíku je jeho potenciální schopnost snižovat emise CO2. Protože elektrolýza pro výrobu je prováděna výhradně s obnovitelnými zdroji energie, nevznikají žádné škodlivé emise CO2. To je zvláště důležité v těžkém průmyslu a v odvětví dopravy, protože tyto oblasti jsou v současnosti silně závislé na fosilních palivech.

Výzvy zeleného vodíku

Přestože je potenciál zeleného vodíku vysoce uznáván, stále existuje řada problémů, které je třeba překonat.

Vysoká cena a ekonomická účinnost

Zelený vodík je v současnosti dražší než šedý nebo modrý vodík. Důvodem jsou především vysoké energetické nároky a vysoké investiční náklady na elektrolýzní systémy. Je proto nutné dále optimalizovat a zdokonalovat technologii elektrolýzy, aby bylo možné identifikovat opatření zvyšující účinnost.

Infrastrukturální výzvy

Infrastrukturální výzvy také představují velkou překážku. Aby bylo možné využívat zelený vodík ve velkém, je třeba vyvinout a rozšířit vhodné možnosti dopravy a skladování. V současné době je infrastruktura převážně projektována pro zemní plyn, a proto je potřeba ji technicky přizpůsobit.

Závěr

Zelený vodík je vzrušující obor v energetickém průmyslu, který má velký potenciál, ale zároveň čelí mnoha výzvám. Zatímco zelený vodík představuje slibné řešení pro snížení emisí CO2 v průmyslových odvětvích, která se jinak obtížně dekarbonizují, jako je ocelářský nebo chemický průmysl, vysoké náklady, technologické a infrastrukturní výzvy jsou stále překážkami, které je třeba překonat. Zelený vodík, i když je v současnosti vnímán jako doplněk k obnovitelné energii, by mohl v budoucnu hrát zásadní roli při dosahování klimatických cílů zaměřených na omezení globálního oteplování.