Jaderná věda odhaluje podvody s potravinami
Když běžní spotřebitelé nakupují potraviny, nemusejí vždy odhalit podvod, i když si budou pečlivě číst etikety. Podvod s potravinami lze definovat jako jakékoli úmyslné jednání s cílem ...
Článků v rubrice: 423
19. dubna 2022
Vodíková revoluce změní globální energetiku
Klimatická změna i napjaté mezinárodní vztahy ohrožující energetickou bezpečnost celých kontinentů. To jsou podle studie poradenské společnosti Enerdata a Francouzského institutu pro mezinárodní a strategické záležitosti hlavní důvody pro urychlený rozvoj vodíkové energetiky a ekonomiky. Chvíli ale potrvá, než se jí dočkáme.
Fotogalerie (1)
Prototypový vodíkový autobus Trihybus - projekt ÚJV Řež (zdroj ÚJV Řež)
Vodík lze vyrábět chemickým štěpením z fosilních paliv, ale také elektrolýzou z vody, tedy prakticky bezemisně, což má zásadní význam z hlediska celosvětového úsilí o zpomalení klimatické změny. Technicky lze jeho výrobu zavést téměř kdekoliv, takže směrování vodíkových investic do ekonomicky a politicky stabilních oblastí by mohlo výrazně posílit i stabilitu globálních energetických trhů.
Jak vodík vyrábět
V současnosti se na celém světě ročně vyrábí kolem 90 Mt vodíku především z fosilních zdrojů. Takzvaný zelený vodík vyráběný elektrolýzou však zatím tvoří méně než 1 % celosvětové produkce. Evropské země, Japonsko, Jižní Korea, Čína nebo USA v současné době připravují několik stovek především elektrolytických vodíkových projektů, které by do roku 2030 měly produkovat asi 5 % roční spotřeby vodíku.
Úložiště energie z OZE
Aktuálně je podle studie vodík nejperspektivnější jako krátkodobé úložiště přebytečné energie z obnovitelných zdrojů (OZE), především z větrných a fotovoltaických elektráren. V konkurenci přečerpávací vodní energie, tepelného skladování a bateriových úložišť vychází pro sezónní nízkonákladové skladování přebytečné elektřiny nejlépe. Stacionární vodíkové palivové články nacházejí uplatnění také například k zálohování napájení v kritických sektorech, jako jsou nemocnice nebo datová centra. V Japonsku, které v roce 2018 jako první na světě přijalo národní vodíkovou strategii a v příštích deseti letech chce do tohoto odvětví investovat 6,5 miliard EUR, byly už v roce 2020 v provozu palivové články o celkovém výkonu 2 GW.
Otázkou jsou peníze
Podle citované studie je ale na cestě k nulovým emisím vodík důležitý především v sektoru průmyslu. Tento přechod však bude zdlouhavý, protože zahrnuje složité přizpůsobení infrastruktury, například vysokých pecí nebo turbín, a vyžaduje značné investice. Prozatím jsou ohlášeny pouze demonstrační projekty, jako je např. švédská továrna na ocel společnosti Hybrit spoluvlastněná státem.
Vodík v dopravě
Důležitý je vodík i pro sektor dopravy, která představuje více než 20 % globálních emisí. Zde však zatím čelí silné konkurenci elektromobilů. V polovině roku 2021 po světě jezdilo necelých 50 000 vozidel na vodíkové palivové články oproti 11 milionům elektrických aut. Podíl automobilů na vodík zvyšují zejména asijské země, ve kterých existují rovněž projekty na lodě poháněné vodíkem. V Evropě uvedly Německo a Francie do provozu první vodíkové vlaky. Podle analýzy nicméně půjde minimálně do roku 2030 o okrajovou záležitost.
Co je brzdou vodíkové energetiky
Svou příležitost stát se globálními exportéry vodíku si už některé země začaly uvědomovat a spustily masivní investice. Národní vodíkové strategie včetně společné strategie EU představila v posledních letech dvacítka rozvinutých zemí. Podle nich by se celkové investice do roku 2050 mohly vyšplhat na 10 000 miliard USD.
Hlavní brzdou rozvoje vodíkové energetiky je v současné době její nízká konkurenceschopnost. Cena kilogramu vodíku vyrobeného ze zemního plynu se pohybuje mezi 0,5 až 1,7 USD, zelený vodík vyrobený elektrolýzou z vody však stojí od 4 do 9 USD, přičemž 50 až 90 % z toho tvoří náklady na elektřinu. Což dává šanci zemím s neomezenými solárními zdroji v Jižní Americe, v severní Africe nebo na středním východě. Program vlády USA Hydrogen Energy Earthshot si klade za cíl do roku 2030 snížit náklady na výrobu vodíku v elektrolyzérech na 1 USD za kilogram a dosáhnout pětinásobného nárůstu poptávky po zeleném vodíku.
Vodíkové automobily
Pozici největšího světového trhu s vodíkovou mobilitou spojenou zejména s automobilkou Hyundai, si hodlá udržet Jižní Korea, která kromě toho sází i na velkokapacitní palivové články pro elektrické sítě. První stacionární elektrárnu na palivové články chce ve svém americkém firemním kampusu v Torrance v Kalifornii instalovat také japonská Honda. Austrálie by se díky svému obrovskému potenciálu OZE mohla stát hlavním hráčem na celosvětovém trhu s vodíkem už v roce 2030. Čína jako největší světový uživatel vodíku zejména v rafinérském a chemickém sektoru jej považuje za základní kámen dekarbonizace svého průmyslového sektoru a oznámila, že chce do roku 2030 polovinu vodíku vyrábět z OZE. I vláda Chile deklarovala, že země musí začít naplno využívat svůj obrovský potenciál OZE.
Záměry (nejen) EU
EU má v úmyslu rozvíjet vodíkové hospodářství především s cílem masivní dekarbonizace průmyslu a zejména těžké dopravy. Do roku 2024 chce vyvinout 6 GW kapacity elektrolýzy a do roku 2030 40 GW. Tón v Evropě udávají Německo, Francie, Španělsko a Itálie. Naproti tomu ruský vodíkový plán je zcela nejasný.
Podle studie společnosti Enerdata a Francouzského institutu pro mezinárodní a strategické záležitosti rodící se vodíková energetika pravděpodobně otřese mezinárodními vztahy. Trh s vodíkem bude podle ní zahrnovat zhruba čtyři skupiny zemí: hlavní dodavatele, dodavatele s omezenými zdroji vody, země s bohatými zdroji, ale s omezenou infrastrukturou a spotřebitelské země. Dodavateli se pravděpodobně stanou Chile, Austrálie a Maroko, které využijí svůj potenciál OZE. Ostatní země na severu Afriky svazuje nedostatek vody, Blízký východ bude hrát na energetickém trhu daleko menší roli než dnes. EU, Japonsko a Jižní Korea směřují k dovozu vodíku. Nově vytvořené vazby podle studie už nebudou tak omezující, jako u ropných a plynových produktů, zároveň ale je potřeba počítat s tím, že na základním segmentu energetiky, tedy přímé výrobě elektřiny, se vodík bude do roku 2050 podílet nanejvýš dvěma procenty.
Zdroje:
https://www.enerdata.net/publications/executive-briefing/hydrogen-geopolitics.html
https://www.smart-energy.com/renewable-energy/honda-to-demonstrate-hydrogen-as-back-up-power-source/
https://www.energymonitor.ai/tech/hydrogen/the-future-of-hydrogen-what-does-the-data-say
https://hydrogeneurope.eu/hydrogen-accelerator-must-replace-repurpose-and-reinvest/
Nejnovější články
Evropský projekt Shift2DC - přepneme na stejnosměrné napájení?
V rámci iniciativy Horizon Europe vznikl výzkumný a vývojový projekt Shift2DC, který bude zkoumat výhody stejnosměrného napájení. Tento ambiciózní program EU je aktuálně v 10.
Vnitřní jádro Země je měkké, křivé, kývá se a zpomaluje rotaci
Srdce naší planety se posledních 14 let otáčí nezvykle pomalu, potvrzuje nový výzkum. A pokud bude tento záhadný trend pokračovat, mohlo by to potenciálně prodloužit pozemské ...
Vlny veder, Golfský proud a tání Grónského ledu
O osudu Golfského proudu rozhodne "přetahovaná" mezi dvěma typy tání grónského ledového příkrovu, naznačuje nová studie. Odtok z grónského ledového příkrovu by ...
Nejtěžší částice antihmoty, jaká kdy byla objevena
Nově nalezená antičástice, zvaná antihyperhydrogen-4, by mohla být potenciálně v nerovnováze se svým částicovým protějškem, což by mohlo poodhalit tajemství původu našeho ...
