Jak jsme na tom s vodíkem?

Nekompromisní strategie Evropské unie stát se do roku 2050 první klimaticky-neutrální ekonomikou vyžaduje hledání alternativních inovativních řešení, která nakonec umožní plně dekarbonizovat veškeré hospodářské činnosti produkující emise skleníkových plynů.

Energetický systém by měl být založen na využívání energie z čistých, obnovitelných zdrojů, mezi které patří např. sluneční záření, vítr, biomasa a nepochybně také voda, potažmo pak vodík.

O vodíku už jsme každý zajisté slyšeli jako o spásném zdroji udržitelné energie, který pouze čeká na pokrok v technologických řešeních jeho výroby. Jak uvádí Vodíková strategie pro klimaticky neutrální Evropu, vodík má potenciál velmi širokého využití. Lze jej používat jako vstupní surovinu, palivo nebo nosič a úložiště energie především v odvětvích průmyslu, dopravy, energetiky, stavebnictví či ocelářském nebo chemickém průmyslu. Ve světě se prozatím produkuje okolo 75 milionů tun vodíku ročně, což představuje pouze 2 % podíl na celkovém energetickém mixu, k roku 2050 by mělo dojít k navýšení tohoto podílu až na 13–14 %.

Ne každý vodík je však klimaticky neutrální. V současnosti je drtivá většina vyráběného vodíku (až 96 %) fosilně náročná, neboť jeho nejrozšířenější a nejlevnější výroba probíhá formou parního reformingu zemního plynu. Na každý kilogram takto vyrobeného vodíku připadá v průměru 9 kg oxidu uhličitého. Dalším způsobem výroby vodíku je elektrolýza vody, přičemž však tento proces spotřebovává značné množství energie, některá takto vyrobená vodíková paliva vyžadují až čtrnáctinásobek elektřiny oproti přímé elektrifikaci. Ekologicky čistý (označovaný také jako „zelený“) vodík je pak pouze ten, na jehož výrobu formou elektrolýzy byla užita energie z obnovitelných zdrojů. Takovýto typ vodíku prozatím ale není nákladově konkurenceschopný.

Pro úplnost uvádíme, že kromě označení „zelený vodík“ se můžeme setkat ještě s dalšími typy barevných či jiných přívlastkových označení vodíku. Jedná se například o vodík šedivý, modrý, tyrkysový, nízkoemisní či obnovitelný. Jednotlivá odlišení vycházejí pouze z různé úrovně uhlíkové náročnosti a technologie výroby vodíku, přičemž šedivý vodík označuje právě vodík vyrobený z fosilních paliv.

Evropská komise proto v rámci své vodíkové strategie počítá s instalací elektrolyzérů pro vodíku z obnovitelných zdrojů o výkonu alespoň 6 GW do roku 2024, které by měly vyrobit až 1 milion tun vodíku, do roku 2030 by to mělo být až 10 milionů tun se zdroji o výkonu alespoň 40 GW. Přeprava a skladování vodíku by pak mohla probíhat skrze distribuční soustavu současné infrastruktury zemního plynu.

Příkladem toho, že praktické využití vodíku v blízké budoucnosti však není pouze utopií, je společnost Shell, která se zavázala do roku 2025 vybudovat v Nizozemsku elektrolyzér o výkonu 200 MW. Nizozemsko-britská společnost Shell vybuduje do roku 2025 v oblasti Rotterdamského přístavu elektrolyzér o výkonu 200 MW, který bude schopný vyrábět až 60 tisíc kilogramů obnovitelného vodíku denně. Nutno dodat, že z členských států EU je to právě Německo a Nizozemsko, které si stanovily ty nejambicióznější vodíkové cíle.

V rámci podpory strategické implementace vodíku byla založena také Evropská aliance pro čistý vodík. Ta má hrát klíčovou roli při usnadňování a provádění vodíkových opatření, přičemž má poskytnout široké diskuzní fórum pro investory a partnery z veřejného, soukromého a výzkumného sektoru.

Kromě podpory čistého uhlíku a snah o co nejrychlejší vyřazení vodíku založeného na fosilní bázi se předpokládá také implementace konceptu certifikace a označování veškerého dováženého vodíku stejným způsobem, jako je certifikovaný a označovaný vodík vyráběný v EU, aby se předešlo úniku uhlíku do třetích zemí.

24. června 2022 zahájila Komise činnost Aliance pro letectví s nulovými emisemi, jejíž členové se zavázali připravit systém leteckého průmyslu pro uvedení letadel na vodíkový a elektrický pohon do provozu a zajistit, aby letecká doprava přispívala k dosažení cíle klimatické neutrality Evropy do roku 2050. Očekává se, že v příštích dvou desetiletích bude na trh uvedeno více než 44 000 nových letadel. Potenciální objem trhu s letadly s nulovými emisemi v roce 2050 Evropská komise odhaduje na 26 000 kusů s celkovou hodnotou pět bilionů eur.

Situace v České republice

V České republice v roce 2006 vznikla na popud Ministerstva průmyslu a obchodu Česká vodíková technologická platforma (HYTEP), jejímž cílem je zejména podpora vodíkových technologií a zavádění vodíkového hospodářství.

Samotné právní předpisy České republiky pracují s pojmem vodíku prozatím pouze jako alternativní formy paliva. Současnou výhodou vodíkového vozidla je např. to, že je osvobozeno od pořízení dálniční známky.

Národní Vodíková strategie byla přijata usnesením Vlády České republiky dne 26. července 2021. Ta mimo jiné počítá s veřejnou podporou rozvoje vodíkových technologií, analyzuje a upozorňuje na nedostatky aktuálního stavu vodíkového hospodářství v České republice a předkládá opatření, kterými sleduje dosahování vodíkových cílů EU.

V rámci budoucích vodíkových projektů se předpokládá, že hlavním hráčem na rozvíjejícím se trhu se zeleným vodíkem bude ČEZ, který v současnosti rozvíjí na 15 projektových záměrů výroby a využití vodíku.

Nastavení vodíkového hospodářství je zajisté komplexní cíl, který vyžaduje kombinaci technologických řešení s příznivým politicko-právním prostředím. Využití vodíku je zajisté narůstajícím trendem Vodíkové hospodářství je zajisté komplexní téma, které Rozvoj vodíkového hospodářství je tak zajisté nevyhnutelným narůstajícím trendem

Zdroje:

Jak jsme na tom s vodíkem?

Situace v České republice

Kam dál…

Co myslíme, když mluvíme o taxonomii EU

Emisní systém aneb kde se vzala emisní povolenka

Jak jsme na tom s vodíkem?

Jak se měří uhlíková stopa