ilustrační foto

Profimedia.cz

Doba těhotná vodíkem

Český byznys zachvátilo nadšení z plynu, o kterém se neví, jak se bude vyrábět, jak se transportovat ani kdo ho bude spotřebovávat.

Jan Brož

Jan Brož

redaktor

Galerie (3)

Areál ve Skřivánčí ulici v Jablonci nad Nisou skrýval v minulosti showroom Hyundai a nyní zde sídlí výrobce topných těles Elkop Technik. Firma se před pár lety po úmrtí majitele dostala do problémů, poté ji koupil a znovu postavil na nohy podnikatel a vývojář Luboš Hajský. Zájem sedmačtyřicetiletého podnikatele se však aktuálně soustřeďuje spíše na jeho druhou firmu Devinn, kterou založil spolu s manželkou Věrou před sedmi lety a která rovněž sídlí na okraji Jablonce. Ta patří k poměrně malé, ovšem rozšiřující se skupině českých firem, které naskočily na vodíkovou vlnu valící se do Česka s čím dál silnější intenzitou ze západu Evropy.

Právě zde, v prostorách připomínajících trochu větší dílnu, vybudoval Devinn před pár týdny za 1,5 milionu korun první komerční vodíkové pracoviště v Česku. „Je to vlastně jednoduché. V podstatě je to obří pět krát deset metrů velká digestoř. Stěny mají sklon pět stupňů, aby vodík směřoval do nejvyššího bodu, kterým je napojený komín s klapkami a obrovským ventilátorem. Ten se v případě indikace větší koncentrace vodíku spustí a začne odvětrávat. V případě ztráty elektrické energie se automaticky otevřou okna, aby proud vzduchu mohl přirozeným způsobem odvětrávat,“ popisuje Hajský.

Dříve museli vývojáři Devinnu při experimentech s lehkým a výbušným plynem jezdit do podobných pracovišť v Německu či ve Velké Británii, což stálo čas a peníze. Vlastní vodíkové centrum musela společnost sama naprojektovat, postavit a v podstatě i vymyslet, jak ho schválit. Žádné oficiální normy pro podobné provozy totiž zatím neexistují. Devinn je proto připraven poskytnout prostory jak akademické sféře, tak konkurenci ze soukromého sektoru. Podle Hajského totiž v odvětví, které se v Česku teprve rodí, nezbývá místo pro rivalitu. „Není doba, abychom si konkurovali, proto si pomáháme,“ říká.

Start z bodu nula

Fascinaci prvkem, o který se ještě nedávno zajímali jen energetičtí fajnšmekři sledující trendy na západ od českých hranic, propadly vedle Devinnu se 160milionovým obratem i giganty typu ČEZ, Orlen Unipetrolu, Sev.en či Jablotronu. Na akciových trzích se vodíkové firmy staly miláčkem investorů, stejně jako tomu bylo před časem u marihuany nebo rostlinných alternativ masa. Vedle dostavby Dukovan a přerozdělení miliard z Modernizačního fondu se stal vodík ústředním tématem české energetiky posledních měsíců.

„Doba je skutečně těhotná vodíkem. Před dvěma měsíci v podstatě nebyl týden, aby na nějaký den nepřipadla jedna nebo i dvě konference o vodíku,“ říká v budově ministerstva průmyslu a obchodu v Praze Petr Mervart. Úkolem zmocněnce pro vodíkové technologie je dát dohromady vládní strategii, která načrtne, kam by mělo Česko s plynem směřovat dál.

Netrpělivě očekávaný dokument se aktuálně finalizuje a v létě by ho měla projednat vláda. Nezodpovězených otázek je přitom více než dost a Evropa, a Česko zvlášť, stojí v budování vysněného, bezemisního vodíkového světa v zásadě na startovní čáře. A i to je možná až příliš optimistické. Ve skutečnosti je spíše teprve na cestě na stadion.

Vývojářská společnost Devinn Luboše a Věry Hajských vybudovala v Jablonci vodíkové centrum. Prorazit chce s mobilní jednotkou H2BASE, která mění vodík na elektřinu.

Tomáš Novák týdeník HROT

Co tedy dělá vodík tak zajímavým? Zjednodušeně řečeno může fungovat jako palivo, vstupní surovina průmyslu nebo úložiště energie. A především může za určité konstelace být čistým zdrojem. Podle Evropské komise je tak důležitým předpokladem pro splnění cíle snížení emisí CO2 do roku 2050 o 55 procent. To je však spojeno se třemi problémy: kde vodík vyrobit, jak ho přepravovat a kde ho spotřebovat.

Tématu přepravy a logistiky se týdeník Hrot detailně věnoval, ponechme ji proto nyní stranou a soustřeďme se nejdříve na oblast produkce. Ta totiž bude pro Česko představovat větší uskalí než pro jiné země navzdory tomu, že vodíku je v současnosti relativně dost. Podle ministerstva průmyslu je celková výrobní kapacita tuzemských chemiček jako je Unipetrol, Syntos, Deza či Spolchemie 100 650 tun vodíku ročně. Pro představu: jeden kilogram vodíku odpovídá více než třem litrům nafty.

Vodík sluneční, plynový i jaderný

Problém je ovšem „barva“, protože ta hraje v technickém světě vodíku zásadní roli. Veškerý český a v podstatě i světový vodík se zatím vyrábí z fosilních paliv, a jde tedy o takzvaný šedý vodík, který je však pro splnění klimatických cílů k ničemu. Na to je třeba zelený vodík vyrobený prostřednictvím elektrolýzy z elektřiny z obnovitelných zdrojů. Podle konzervativního odhadu státu bude přitom Česko v roce 2050 potřebovat 532 tisíc tun ročně. Na takové množství by padla elektřina srovnatelná s roční produkcí Dukovan i Temelína.

První projekty se už rodí. Jak informoval deník E15, první výrobu vodíku ze slunce chce ve svém sídle v Napajedlích u Otrokovic ještě před koncem roku spustit skupina Solar Global Vítězslava Skopala. S podobnou myšlenkou si pohrává třeba i skupina Sev.en miliardáře Pavla Tykače, která zvažuje instalaci elektrolyzérů na plánovaných plovoucích elektrárnách v severních Čechách.

Další Češi se prosazují v zahraničí. Majitel skupiny Brano a poslanec za ANO Pavel Juříček spolu s dalšími českými investory vydělal na výstavbě továrny United Hydrogen v USA. Ta loni sfúzovala s americkým vodíkovým gigantem Plug Power, za což vlastníci vedle 65 milionů dolarů získali i akcie americké firmy. Stejná skupina aktuálně plánuje vyrábět také vodík ze solárních elektráren na jihu Evropy. „Máme připravený projekt, samotná elektrárna má být do 26 megawattů. Kvůli covidu je to teď pozastavené, ale jakmile budeme moct jednat, hned se do toho zase pustíme. Výše investice je zhruba 46 milionů eur,“ řekl týdeníku Hrot Juříček.

Podle Petra Mervarta však vzhledem k přírodním podmínkám obnovitelný vodík vyrobený v Česku nedokáže v současné době cenově konkurovat ani fosilním palivům, ale ani zelenému vodíku z mimořádně slunečných nebo větrných států. „Při ceně čtyři eura za kilo vodíku se zhruba dostaneme na cenovou paritu s naftou. V současnosti je přitom cena za kilo kolem osmi deseti eur,“ říká Mervart. V případě náhrady zemního plynu by kilogram vodíku musel stát dokonce jen jedno až 1,5 eura. Podle Mervarta se lze na cenu 1,5 eura za kilogram obnovitelného vodíku dostat v některých jižních státech s vysokým počtem hodin slunečního svitu nebo v přímořských oblastech se silným větrem, nikoli však v Česku.

Zmocněnec ministra průmyslu Petr Mervart řeší, jak vyrobit konkurenceschopný nízkouhlíkový vodík v zemi, kde příliš nefouká vítr a slunce svítí jen v omezené míře.

Tomáš Novák týdeník HROT

Úvahy státu ohledně pokrytí domácí spotřeby se proto ubírají i k dalším alternativám, které by mohly být konkurenceschopnější. Vedle dovozu se nabízejí tři možnosti. Jde o takzvaný modrý neboli nízkouhlíkový vodík. Takto se nazývá vodík vyrobený ze zemního plynu se zachytáváním CO2. Alternativou je také výroba prostřednictvím pyrolýzy z organických odpadů. Obě metody by podle Mervarta mohly být zdrojem velkého množství nízkouhlíkového vodíku. Navzdory letitému vývoji však ještě nefungují tak, jak by bylo potřeba. V případě plynu vstupuje do hry i otázka, co pak se zachyceným oxidem uhličitým. „Musíme najít využití pro obrovské množství uhlíku, které takto vznikne. Mohli bychom z něj vyrábět diamanty, tím bychom ale asi zničili světový trh,“ vtipkuje Mervart.

Do hry tak vstupuje ještě další vodík, občas nazývaný žlutý. Ten je stejně jako vodík z větru či slunce bezemisní, způsob jeho výroby však minimálně část společnosti a některé země nepřijímají zrovna s nadšením. Vyrábí se totiž z elektřiny jaderných elektráren. Myšlenka je v zásadě taková, že by vodík sloužil k ukládání elektřiny z jaderných reaktorů. Ty stabilně a plynule zajišťují základní výrobu elektřiny, zvyšovat či snižovat jejich výkon je však složité a drahé. Na druhé straně stojí obnovitelné zdroje, které vyrábějí podle rozmarů počasí, někdy málo, jindy přespříliš.

Rozdíly ve výrobě doposud srovnávají hlavně uhelné elektrárny, s nimiž se však do budoucna nepočítá. V případě mimořádně příznivého počasí, a tedy i nadměrné výroby z obnovitelných zdrojů, by tak v budoucnu místo drahého snížení výkonu jaderného bloku začala elektrárna produkovat vodík. V zásadě tak jde o převrácení principu, kdy by v časech nadprodukce vyráběly vodík přímo obnovitelné zdroje. Je to efektivnější než budovat menší elektrolyzéry u roztroušených solárních parků. „Jaderné elektrárny, pyrolýza organického odpadu a zemní plyn se zachytáváním a zpracováním CO2 jsou tedy tři možnosti, kterým se chceme věnovat mimo výroby vodíku z obnovitelných zdrojů,“ dodává Mervart.

Klíčovou roli může nakonec sehrát vznikající evropská taxonomie, která ocejchuje jednotlivé technologie podle míry jejich zelenosti. Nejzelenější projekty budou mít snadnější i levnější přístup k financování. Zatím nerozhodnutá zůstává otázka, zda je čistým zdrojem jádro, stejně tak zemní plyn. Pokud by se však reaktory do nejzelenější kategorie protlačit nepodařilo, existuje stále možnost, že by v ní mohl být alespoň vodík z jaderných elektráren.

Mluvčí ČEZ Alice Horáková upozorňuje, že Výbor Evropského parlamentu pro průmysl, výzkum a energetiku nedávno sice navrhl podpořit modrý vodík z fosilních paliv, „jaderným“ vodíkem se však nezabýval. „Zůstává tedy nejasné, jakou roli by měly evropské jaderné elektrárny při výrobě vodíku hrát,“ dodává Horáková.

První vodíkovozy na českých silnicích

Na straně vodíkové spotřeby je situace příznivější než ve výrobě. Čistý zelený vodík by mohl nahradit špinavý šedý vodík v průmyslu. ČEZ například zvažuje, že by ho mohl využívat k chlazení velkých generátorů. Pod hlavičkou Českého plynárenského svazu vznikají studie, do jaké míry by bylo možné vodík míchat se zemním plynem a pak využívat k vytápění.

Orlen Unipetrol ještě letos u svých čerpacích stanic Benzina otevře první vodíkové plničky, a položí tak základy vodíkové infrastruktury v dopravě. Spolu s tím vyjedou na české silnice i první vodíkem poháněné vozy. Podle šéfa českého zastoupení Toyoty Martina Pelešky je kontrakt na prodej vodíkové Toyoty Mirai druhé generace v zásadě před popisem. Sama automobilka už má takový vůz pro demonstrační účely v Česku.

Zahájit prodej vodíkového Hyundai Nexo je ihned po zprovoznění první plničky připravena i korejská konkurence. „Zájem o Hyundai Nexo registrujeme, a to jak u firemních, tak u soukromých zákazníků. Díky tomu, že máme jeden vůz zaregistrovaný a díky spolupráci s ÚJV Řež ho můžeme na českých silnicích provozovat, si jej už řada zájemců vyzkoušela,“ popisuje mluvčí Hyundai Motor Czech David Pavlíček. Podle mluvčího Orlen Unipetrolu Pavla Kaidla plánuje svou firemní flotilu o vodíkové vozy rozšířit právě petrochemická firma, typ vozu ovšem neupřesnil.

Vedle relativně vysoké ceny vozů může řidiče odrazovat i cena samotného vodíku. Podle Kaidla bude cena vodíku na čerpacích stanicích Benzina srovnatelná se sousedními zeměmi. Shell si v Německu účtuje 9,5 eura za kilogram, tedy vysoko nad tím, aby podle propočtů ministerstva průmyslu mohl konkurovat naftě. Na druhé straně, stejně jako u mnoha jiných nových technologií se počítá s tím, že vysoké počáteční ceny se s jejich dalším rozvojem prudce propadnou.

Vodíková nabíječka

A pak tu jsou společnosti jako Devinn. Hlavním zákazníkem vývojářské firmy se stovkou zaměstnanců je Škoda Auto. Devinn před pár lety prorazil s LED světlomety, jeho světly byla vybavena třeba Škoda 130 LR, se kterou dvojice Ondřej Klymčiw a Petr Vlček odjela letošní Rallye Dakar. Hajský a jeho kolegové se však začali poohlížet i po jiné skulině, kde by podobně jako s LED světlomety neměli konkurenci. Záměr pojízdné nabíječky pro elektromobily na principu klasické baterie padl kvůli vysoké hmotnosti, kterou by takové vozidlo muselo mít.

Po náhodné návštěvě ÚJV Řež se jejich pozornost stočila k vodíku. Po čase skutečně zkonstruovali vůz vybavený systémem, jenž mění vodík na elektřinu, kterou je pak možné dobíjet elektromobily. Zároveň se začali soustřeďovat na vývoj modulárního vodíkového zdroje. Zařízení s názvem H2BASE se jim loni podařilo dotáhnout do konce. Skládá se ze tří snadno transportovatelných modulů o velikosti palety, z nichž jeden obsahuje nádoby s vodíkem, druhý palivové články a třetí výstupní koncovky pro nejrůznější typy odběru elektřiny. Moduly jsou navzájem řetězitelné, a tedy uzpůsobitelné tomu, zda je potřeba větší výkon, nebo delší spotřeba.

Zařízení lze využít třeba jako čistý a tichý zdroj elektřiny na stavbách nebo nejrůznějších kulturních akcích v centrech měst. „Trh se terve tvoří. Bude to ale zajímavé všude, kde bude potřeba se ozelenit. Pokud se budou chtít rozšiřovat třeba nemocnice, věznice nebo krajské úřady, mohou H2BASE využít jako záložní zdroj. Nebudou už mít možnost doplnit to dieselovým agregátem,“ říká Hajský. Vedle toho spustila firma projekt na doplnění modulů i pro samotnou výrobu vodíku. Po dokončení bude tedy Devinn schopen nabídnout celý proces a Hajský dává najevo, že ani tím plány firmy s lehkým plynem nekončí. Vodíková éra v Česku startuje tedy i v areálu na kraji Jablonce.

Kolik bude vodík stát?

V otázce na investice nutné k vybudování vodíkové budoucnosti padají často srovnání s ropným průmyslem. Stejně jako u ropy bylo nutné nejdříve postavit celý řetězec od ropných vrtů přes tankery, ropovody, rafinerie až po čerpací stanice, i vodík bude potřebovat kompletní infrastrukturu. Podle odhadů Evropské komise bude nejdražší vybudovat 80 až 120 gigawattů solárních elektráren, což přijde na 220 až 340 miliard eur; 24 až 42 miliard budou stát elektrolyzéry, 11 miliard technologie na zachycování a ukládání uhlíku. Investice do přepravy, skladování a výstavby vodíkových plniček přijdou na 65 miliard eur. Počítá se s tím, že velká část investic bude podpořena z evropských programů. Zdroj: Vodíková strategie pro klimaticky neutrální Evropu 4 eura by musel stát kilogram vodíku, aby se dostal na cenovou paritu s naftou.

Článek vyšel v tištěném vydání týdeníku Hrot.