Vodíkové technologie v dopravě

Článek se zabývá vodíkovými technologiemi v dopravě se zaměřením na Evropu. V úvodu jsou uvedeny důvody integrace vodíkových dopravních prostředků. Dále je stručně popsána výroba vodíku, technologie vodíkového pohonu a vodíkových plnicích stanic, využití vodíkových technologií v dopravě, současný stav v České republice a výhled do budoucna.

Výtah z článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 4/2019.

Vodíkové technologie v dopravních prostředcích jsou obdobou konvenční bateriové elektromobility, ale na rozdíl od ní je zde majoritním zdrojem energie vodík, který je v palivovém článku přeměňován na elektrickou energii.

Technické řešení na bázi vodíku zahrnuje všechny stěžejní benefity elektromobility – nulové lokální emise (jediným vedlejším produktem vodíkových elektromobilů je vodní pára), nízkou hlučnost a jízdní vlastnosti spojené s použitím elektromotoru (lepší trakční účinnost). Velkou výhodou oproti bateriovým elektromobilům je navíc rychlost plnění vodíku na plnicích stanicích (3–5 minut), která je porovnatelná s dobou tankování u automobilů se spalovacím nebo vznětovým motorem.

Aktuální brzdou rozvoje vodíkových technologií v rámci Evropy a ČR je nedostatečná infrastruktura plnicích stanic, tento stav by se ale v nejbližších letech měl rychle zlepšovat.

Podstatou vodíkových technologií v dopravních prostředcích je palivový článek. Toto elektrochemické zařízení mění chemické energie na energii elektrickou, která je, v závislosti od koncepce pohonu, využívána buď přímo na pohon elektromotorů, nebo pro kontinuální dobíjení akumulátorů.

Největší rozvoj vodíkové mobility je zejména u městských autobusů, které v současnosti jezdí ve více zemích Evropy. Osobní automobily už radu let nabízejí výrobci Toyota (Toyota Mirai), Hyundai (Hyundai Nexo) a Honda (Honda Clarity), zatím však pouze v zemích s dostatečnou plnicí infrastrukturou. Významného milníku se podařilo dosáhnout minulý rok v železniční dopravě Německu, kde byl do komerčního provozu úspěšně uveden vodíkový vlak Coradia iLint od společnosti Alstom.

V globální produkci vodíku stále dominuje výroba z fosilních paliv. V současnosti zesiluje ekologický i politický tlak na tzv. „zelený“ vodík z obnovitelných zdrojů. Nejrozšířenější je způsob elektrolýzou vody, přičemž použitá elektrická energie musí být také získána z obnovitelných zdrojů. Další technologií je zplyňování biomasy, popřípadě parní reforming bioplynu.

Technologie, které vyrábí „zelený“ vodík, však v současné době nejsou schopny vyrobit potřebné množství pro uspokojení poptávky a také nemohou cenově konkurovat vodíku z fosilních paliv.

V České republice se historie vodíkových technologií v dopravě začala psát v roce 2009, kdy byl za spolupráce ÚJV Řež a. s. a Škoda Electric vyvinut první prototyp městského autobusu TriHyBus. ÚJV Řež nyní spolupracuje se společností APT na vývoji plnicí stanice pro malé dopravní prostředky využívající vodík o nižším tlaku. Součástí projektu je také vývoj prototypu malého užitkového vozidla s pracovním označením HyVan na vodíkový pohon.

Lze konstatovat, že vodíkové technologie v dopravě nabízejí bezemisní alternativu ke konvenčním dopravním prostředkům. Malý počet plnicích stanic stlačeného vodíku (což dosud bránilo většímu rozšíření vodíkových vozidel) stoupá ve všech krajinách a je možné očekávat, že s jejich počtem poroste i počet dopravních prostředků využívajících vodík jako palivo.

Jan Kulas, ÚJV Řež, a. s., VŠCHT Praha a Filip Cesnak, ÚJV Řež, a. s.

Obrázky:

Technologie vodíkového pohonu. Zdroj: Toyota

Vodíková plnicí stanice v Neratovických. Foto archiv/ÚJV Řež

Automobilka Toyota nabízí vodíkový vůz Toyota Mirai. Foto archiv/Toyota

 

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *