Vodíkový pohon do automobilů je výkonný, ekologický a řeší problém vyčerpávání světových zásob ropy. Proč tedy naše silnice ještě nekřižují auta na vodík?
Tento druh pohonu je znám už několik desítek let a je používán v kosmonautice. Do širšího povědomí se ale dostal až s pokusy aplikovat ho do silničních motorů. Dnes už tuto technologii zkoumají a rozvíjejí všechny velké automobilky a nejstarší pokusy o vytvoření vodíkového pohonu v dopravě sahají až dvacet let zpátky.
O jejich skutečném použití se ale začíná veřejně mluvit až v posledních letech. Průkopníky v této oblasti byla německá BMW společně s japonskou Mazdou. Ta mimochodem drží významný primát, v roce 2006 se totiž stala první automobilkou, která začala vozy s vodíkovým pohonem běžně prodávat. To plánuje na letošní rok i například BMW nebo Honda, které navíc připravují laciné hybridní motory, které kombinují běžný spalovací a elektromotor.
Jak funguje vodíkový pohon?
Existují jeho dva základní druhy; jeden funguje jako klasický spalovací motor, jen je místo benzinu živen vodíkem. Druhý je poněkud složitější, používá palivové články, které v reakci s kyslíkem vytváří přes akumulátory energii pro elektromotor. Ten pak pohání automobil. Dnes nejrozšířenější je třetí možnost - hybridní motor. Ten funguje následovně: při běžné jízdě pracuje spalovací motor a třeba na křižovatkách nebo při pomalé jízdě ho střídá elektromotor. Naopak při vysoké rychlosti se jeho baterie dobíjí.
Vodíkové pumpy
Palivové nádrže obsáhnou kolem sto padesáti litrů stlačeného vodíku, jež na jedno naplnění ujedou zhruba tři až čtyři sta kilometrů. Tankovat budou řidiči na čerpacích stanicích s vodíkem. Ty vypadají a fungují stejně, jako ty běžné, pouze v hadici proudí místo benzinu stlačený vodík. Zatím nezodpovězená je otázka ceny vodíku jakožto paliva. Zatím je velice drahý, avšak experti se domnívají, že s masovým nástupem vodíkového pohonu prudce klesne a bude oproti dnešním cenám benzinu a nafty určitě dostupnější.
Ekologickou čerpací stanici můžete nalézt na několika místech už dnes.První vodíková pumpa byla otevřená v roce 2000 v USA, a od té doby se zde začaly šířit. Po Spojených státech nejdříve navázalo Japonsko a v Evropě se začínají objevovat v posledních dvou letech. Na konci letošního roku by měl být zahájen provoz i první české stanice v Neratovicích.
Otázka zůstává jenom jedna, zda budou také nabízet dostatek baget a sendvičů.
Nebezpečný vodík?
V souvislosti se zaváděním vodíkového pohonu se hodně diskutuje o jeho bezpečnosti. Vodík totiž v reakci se vzduchem tvoří výbušnou směs. Směs je navíc bez vůně a barvy, takže jeho unikání ani nepoznáte. To zní nebezpečně a vyvolává to velkou kritiku vodíku v automobilistice, ale skutečnost je docela jiná.
Průzkumy sice soudí, že riziko nehody je oproti spalovacímu motoru vyšší, pokud by k ní však došlo, byli by pasažéři ekologického auta méně ohroženi. Vodíkový je totiž na rozdíl od klasického motoru umístěn v zadní části auta. Jeho nízká hustota navíc způsobuje, že plamen šlehá ve vysokém úzké spirále vzhůru, a jde mimo kabinu, zatímco oheň při úniku paliva v benzinovém autě se šíří přímo tam.
Kdy budou auta na vodík běžná?
Dnes se nacházíme na úplném počátku rozmachu vodíkového pohonu. Zatím jezdí po silnicích jen pár stovek zkušebních vozů a i čerpacích stanic na vodík je po celé Evropě jenom pár. Přesto se vývoj těchto technologií rozjíždí slibným tempem a pokud bude takto nadále pokračovat, měli bychom vodíkem poháněné automobily začít běžně vídat za deset let, za dvacet je vnímat jako samozřejmost a za třicet let vyprávět dětem pohádky o bručení benzinového motoru.
Minirozhovor s Luďkem Janíkem
Ústav jaderného výzkumu v Řeži
Vodíkový pohon je jen jednou z možností alternativních pohonů. Myslíte, že se prosadí jako nejlepší možnost?
V porovnání s ostatními alternativními palivy nabízí vodík řadu výhod: lze ho vyrábět mnoha různými procesy z mnoha různých zdrojů, při jeho využití nevzniká nic než voda a jeho přeměna na energii v palivových článcích je velice účinná. Proto se s největší pravděpodobností prosadí jako jeden z nejvýznamnějších alternativních pohonů.
Jak vidíte budoucnost a rozvoj vodíkem poháněných automobilů v České republice?
Myslím, že se v České republice, podobně jako ve zbytku Evropy a světa, začnou vodíkem poháněné automobily a jiné dopravní prostředky objevovat čím dál tím častěji. Jak rychle jich bude přibývat záleží ale hlavně na ceně ropy. Čím budou dražší paliva pro klasické dopravní prostředky, tím rychleji se budou objevovat vodíkové.
Jaké obtíže dnes brání masovému rozvoji vodíku jako energetického zdroje? Jedni mluví o potřebě zdokonalení technologie, druzí o nevůli společností, které živí výroba konvenčních zdrojů energie.
Nejedná se ani tak o nějaký technický problém: technologie jsou do značné míry připraveny, existuje politická vůle ke změnám. Problém je hlavně ekonomický - vodík soupeří s technologiemi, které se používají několik desetiletí a mají vybudovanou infrastrukturu. Například benzínová pumpa stojí dnes na každém rohu. Pro vodík se musí vše vybudovat od nuly. A to samozřejmě něco stojí.
Do jaké míry může rozšíření vodíkových automobilů ulehčit životnímu prostředí?
Při využití vodíku jako paliva je nutné si uvědomit jednu klíčovou věc. A totiž že vodík není zdrojem energie, ale pouze jejím přenašečem. Jinými slovy, na světě neexistuje žádný "vodíkový důl", ale vždy jej musíme vyrobit. S tím souvisí odpověď na tuto otázku.
Z globálního hlediska bude využití vodíku vždy jen tak čisté, jak čistě jej dokážeme vyrobit. Jedním z nejčistčích způsobů je třeba jeho výroba pomocí jaderné energie.
Z lokálního pohledu pomůže ovšem vodík jednoznačně. Představte si, že by všechna auta ve velkých městech vypouštěla místo dnešních výfukových plynů jen vodu.
Kdy očekáváte nástup vodíku jako dominantního paliva?
Obávám se, že odpověd na tuto otázku je jako věštit z křišťálové koule, nicméně můj odhad je okolo roku 2050..
Jaká budou první běžná auta na vodík?
S palivovými články
Honda FCX Clarity (Fuel Cell eXperimental)
Japonská automobilka tento model představila v sériové podobě loni v Los Angeles. Prostorný vůz o délce skoro pěti metrů žene motor s palivovými články o výkonu 136 koňských sil. Clarity dosáhne maximální rychlosti 160 km/h, přičemž jeho spotřeba je podle výrobce tak malá, jako by čerpal jen necelých 3,5 litru benzinu na 100 kilometrů. Automobil bude zatím jen pronajímat v malých sériích, než důkladně ozkouší jeho specifika.
Chevrolet Sequel
Tento americký vůz má ze všech vodíkových automobilů nejdelší výdrž díky propracované kombinaci elektromotoru, palivových článků, akumulátorů a lehké konstrukce. Na jedno naplnění nádrže ujede takřka 500 kilometrů. Sequel sice nevyniká maximální rychlostí (dosáhne jen 145 km/h), ale akceleraci z nuly na sto stihne za necelých deset sekund.
ABC H2 vodíkový autokoncept
Ekologické žihadlo z dílen ABC vyniká svou výdrží, za níž vděčí propracované kombinaci elektromotoru, vodíkových palivových článků (vodík jako palivo, vzduch jako okysličovadlo), akumulátorů a lehké konstrukce. Na jedno naplnění nádrže ujede až 500 kilometrů. Automobil svou rychlostí a akcelerací sice nepředčí benzinové sporťáky, ale se zkušeným řidičem za volantem by jim stačil.
Hybridní
BMW Hydrogen 7
Bavorské závody v tuto chvíli po celém světě testují svůj model luxusního vozu, poháněného dvanáctiválcovým hybridním motorem. 260 koní výkonu by mělo zrychlit na stovku za 9,5 vteřiny a dosáhnout rychlosti 230 km/h. Výrobu vozu, živeného pouze vodíkem, plánuje BMW v roce 2010.
Mazda RX-8 Hydrogen RE (Rotary Engine)
Zatímco ostatní koncerny vytvořily spíše rodinné typy ekologických aut, Mazda do hybridní podoby převedla svůj populární sporťák. K rychlé jízdě je určen benzinový motor, který má 210 koní, ke klidnější postačí o sto koní slabší elektromotor. Na vznik skutečného žihadla s ekologickým pohonem si budeme muset ještě alespoň několik let počkat.
Jinak čisté MHD
Evropská unie je velkým nadšencem zelené politiky a podporuje vznik vozů hromadné dopravy s vodíkovým pohonem. Už v roce 2001 zkoušela zařadit do provozu v několika evropských metropolích autobusy na palivové články. Například v Londýně a Hamburku se experiment úspěšně ujal a v následujících letech by se měl rozšířit do všech velkoměst.
Vodíková letadla? Ještě ne
Zavedení palivových článků do motorů letadel by mohlo zpomalit vznik skleníkového efektu, na němž se vzdušná doprava významně podílí. Současná technologie je sice schopna použít vodíkový pohon do automobilů, rozhodně ne však do velkých cestovních letadel. Ačkoli americký Boeing i evropský Airbus experimentují s použitím vodíku místo dnešního kerosinu, jeho možnou aplikaci ve velkých letadlech odhadují v řádu desítek let dopředu.
