Ačkoliv Evropská unie v souvislosti s obnovitelným vodíkem deklaruje do roku 2030 ambiciózní cíle, v Česku je jeho využívání a produkce spíše na začátku. Důvodem je nastavení podmínek pro obnovitelné zdroje energií či investiční náročnost do technologií.
Druhý faktor však podle odborníků s dalším výzkumem vymizí, takzvaný zelený vodík tak bude moci najít uplatnění například v dopravě, chemickém průmyslu či vytápění. Právě v posledním uvedeném odvětví se již nyní objevují první prototypy, a to zejména pro průmyslové haly či logistická centra.
O vodíku se čím dál častěji mluví jako o palivu budoucnosti, které promění energetický mix, ale i například dopravní průmysl. Vyzdvihovány bývají jeho přednosti zejména s ohledem na postupnou dekarbonizaci, což však neplatí ve všech případech. U vodíku totiž záleží na způsobu jeho výroby, typickým příkladem je v tomto směru takzvaný šedý vodík, který se vyrábí z tradičních fosilních paliv, typicky plynu, během chemických procesů však vzniká obrovské množství emisí CO2. Jen v Česku se přitom šedého vodíku ročně vyprodukuje zhruba 100 tisíc tun.
Cílem řady společností a také Evropské unie je proto co největší zaměření se na obnovitelný vodík, který je často nazýván také jako zelený vodík. Ten je vyráběný pomocí elektrolýzy vody s použitím obnovitelné elektrické energie, například ze slunce či vody. Výsledkem je proces, během kterého nejsou vypouštěny žádné skleníkové plyny. Evropská unie si například v rámci Green Dealu vytkla za cíl do roku 2030 produkovat 10 milionů tun zeleného vodíku a stejné množství na své území také importovat. Směrnice s názvem Renewable Energy Directive, k jejímuž plnění se zavázalo i Česko, přitom hovoří o tom, že budeme muset již od roku 2030 povinně vyrábět a využívat stanovené objemy zeleného vodíku v sektoru dopravy a průmyslu.
Tuzemská produkce zeleného vodíku je však podle odborníků zatím nízká, ať už kvůli investiční či energetické náročnosti. „V České republice je zatím výroba zeleného vodíku marginální. Na druhou stranu jsou ale nastartovány projekty k jeho výrobě, které souvisí s využitím obnovitelné energie, respektive její akumulace. Jedná se například o možnosti využití Plánu obnovy a Fondu spravedlivé transformace v uhelných regionech,“ řekl ředitel Svazu chemického průmyslu ČR Ivan Souček.
Ekonomická náročnost i české podmínky pro OZE
Podle expertů brání aktuálně většímu rozmachu zeleného vodíku dva hlavní faktory. „Největší překážkou je takřka neexistující prioritizace obnovitelné energie s výjimkou té solární. K výrobě obnovitelného vodíku ale potřebujeme vítr, protože vodních zdrojů v ČR už moc nepostavíme a solární elektrárny nám v zimě moc elektřiny nevyrobí. Je potřeba výstavbu zrychlit,“ řekl odborný specialista České vodíkové platformy Jan Sochor s tím, že více obnovitelných zdrojů energie umožní snížit provozní náklady u elektrolýzy vody.
Překážkou jsou i vysoké náklady na jeho produkci, které souvisí s náročnými technologiemi, zejména elektrolyzérů. Odborníci se však zároveň shodují, že jde spíše o dočasný jev. „Investiční náročnost bude v následujících letech postupně klesat, kvůli úsporám z rozsahu a výzkumným aktivitám,“ doplnil Jan Sochor. Podle Davida Hluštíka z ministerstva průmyslu a obchodu se očekává, že ke snížení ceny zeleného vodíku v budoucnosti přispěje i využití přebytků elektrické energie z jaderných zdrojů. „Cena českého zeleného vodíku je každopádně zatím zhruba dvojnásobná v porovnání s Itálií nebo Řeckem kvůli nižšímu počtu hodin slunečního svitu v ČR,“ doplnil.
První patenty pro využití v průmyslových halách
Ačkoliv cíle Evropské unie zmiňují zelený vodík už v souvislosti s rokem 2030, důležitý bude podle ministerstva dlouhodobější horizont, a to do roku 2050. „V tomto horizontu bude zelený vodík klíčovým prvkem pro dosažení uhlíkové neutrality a splnění českých závazků. Bude se používat nejen pro výrobu tepla ve specifických provozech, ale také pro výrobu elektřiny, železa a pro sezónní skladování energie,“ doplnil David Hluštík.
Na českém trhu už nyní existují první společnosti, které zelený vodík právě k výrobě tepla používají. Uplatnění tak nachází například pro vytápění průmyslových hal. „Máme patentované technologie na využití zeleného vodíku vyráběného kombinací fotovoltaických panelů a elektrolýzy a aktuálně již nabízíme speciální infrazářiče, které mohou haly zeleným vodíkem vytápět. Zářič je konstruovaný tak, aby mohl fungovat i na klasický plyn, takže v momentu, kdy se provozovatel průmyslové haly rozhodne přejít ze zemního plynu na vodík, zařízení se pouze jednoduše upraví. V průmyslovém vytápění má zelený vodík jednoznačnou budoucnost,“ řekl Aleš Fukar, jednatel společnosti Schwank CZ, která působí v odvětví průmyslového vytápění a chlazení.
Spíše import než vlastní výroba
Kdy dojde k tomu, že se vodík stane konvenčním a běžně rozšířeným palivem pro průmyslové či klasické vytápění, je však podle Sochora těžké odhadovat. „Hlavním kritériem bude cena, která je u obnovitelného vodíku dána investičními náklady na elektrolyzér, mírou jeho využití v průběhu roku a hlavně cenou elektrické energie, kterou elektrolyzér spotřebovává k výrobě vodíku. Aby se vodík vyráběný z obnovitelných zdrojů stal dnes alternativou k zemnímu plynu ve vytápění, musela by jeho cena být nižší, než je cena vodíku vyrobeného parním reformingem zemního plynu. Ale problematika je to samozřejmě výrazně složitější,“ doplnil Jan Sochor.
Podle něj však má zelený vodík v krátkodobém horizontu poměrně velký potenciál pro růst právě v segmentech, kde se aktuálně používá vodík šedý. Typicky v chemickém průmyslu, kde bude množství emisí hrát čím dál znatelnější roli. Druhou větví s vysokým potenciálem je pak nízkoemisní doprava, ať už nákladní či autobusová. Kromě toho experti zmiňují i specifické tratě železniční dopravy. Zelený vodík se však pro tyto účely zřejmě nebude v Česku vyrábět, ale spíše importovat ze zahraničí. Dopomoci k tomu má modernizace současných plynovodů. „I český provozovatel přepravní soustavy říká, že je to technicky možné a jedná se o nejefektivnější způsob přepravy vodíku na vzdálenosti do několika tisíců kilometrů,“ uzavřel odborný specialista České vodíkové platformy.