Před třemi lety se pohyboval celkový počet prototypů aut na vodík v celém světě kolem šesti stovek. Dnes jich už je přes tisíc, což však neznamená žádný průlom. „Důležité je dostat tuto technologii do sériové výroby, a to vidím v současné chvíli velice skepticky, především z finančních důvodů,“ prohlašuje Zdeněk Porš, český odborník zabývající se ve výzkumném centru v německém Jülichu vývojem palivových článků.

Přesto má vodík potenciál stát se palivem budoucnosti. Při spalování nebo v palivových článcích produkuje pouze vodní páru, celkový rozsah emisí závisí na tom, jakým způsobem se vyrábí. Nyní se jako surovina používá zemní plyn, „smysluplnou alternativu představují vysokoteplotní jaderné reaktory, které jsou však dnes hudbou budoucnosti“, zdůrazňuje Porš.

Na náhradu ropných paliv v tuzemské dopravě by stačilo sedm tisícimegawattových bloků, uvedl před časem někdejší šéf Ústavu jaderného výzkumu v Řeži František Pazdera. Jejich výhodou navíc bude i to, že dokáží „spálit“ i současný jaderný odpad, který se jinak musí skladovat po statisíce let v podzemních úložištích. Klasických reaktorů temelínského typu by bylo třeba dvakrát tolik.

Zájem průmyslu o palivové články podle Porše velice kolísá. Obecně se totiž v Evropě stále více mluví o podpoře výzkumu, avšak dělá se pro ni čím dál méně. Zvlášť to vynikne ve srovnání se stavem v šedesátých až osmdesátých letech, kdy se podle Poršových starších spolupracovníků nebylo třeba doprošovat každé marky a peníze na výzkum byly samozřejmostí. Dnes se požaduje okamžitý zisk, kdežto výzkum přináší ovoce až po letech.

„Druhým problémem budoucího vodíkového hospodářství v dopravě je absence infrastruktury. Počet čerpacích stanic se dá nyní spočítat na prstech jedné ruky a o masovém rozvoji vodíkového automobilismu, jenž si vyžádá v dalších letech miliardové investice, nemůže být řeči,“ zdůrazňuje Porš. Vodík přináší i jisté bezpečnostní problémy, neboť se snadno vznítí. Při samovolném úniku se však velmi rychle rozptýlí v okolí pod hranici výbušnosti. Srovnávací testy hořícího auta s trhlinou v nádrži na vodík a na benzín navíc ukázaly, že klasické palivo může být daleko nebezpečnější, zdůrazňuje Porš. Masový nástup vodíku, jejž Pazdera očekává po roce 2030, bude záviset na společenské a zejména ekonomické přijatelnosti. „Hlavní překážky nejsou technického rázu, byť problémy existují, avšak jsou řešitelné. Problémy přechodu na vodíkové hospodářství mají především ekonomický charakter. Skoro každá automobilka už představila prototyp vodíkového vozu, zdá se ale, že jim spíš slouží pro budování image ekologické firmy – a do finančního rizika masové výroby se nehrnou,“ uzavírá Zdeněk Porš.

---

Zdeněk Porš vystudoval strojní fakultu ČVUT v Praze se zaměřením na tepelná a jaderná energetická zařízení. Doktorát získal na Technické univerzitě Cáchy v oboru palivových článků. V něm je autorem dvou patentů a dvou patentových přihlášek.

---

Koncepci prvního palivového článku vytvořil v r. 1839 britský soudce, vědec a vynálezce sir William Robert Grove, který zjistil, že lze vyrábět elektřinu procesem inverzním k elektrolýze vody. Termín palivový článek použili poprvé Ludwig Mond a Charles Langer, kteří se v roce 1899 pokusili vytvořit funkční článek pracující se vzduchem a svítiplynem.

V 60. letech minulého století použil americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) palivové články vyrobené fou Pratt & Whitney jako zdroj elektřiny pro vesmírné moduly Apollo.

Výhody palivových článků

· Vysoká účinnost energetické transformace v důsledku přímé přeměny chemické energie paliva na energii elektrickou
· Velmi nízké emise škodlivin (o několik řádů nižší než u ostatních technologií spalování fosilních paliv)
· Dlouhé periody mezi občasnými poruchami
· Možnost použití množství různých plynných paliv (po úpravě)
· Takřka nehlučný provoz v důsledku absence pohyblivých částí (s výjimkou doprovodných zařízení - dmychadla, kompresory apod.)

Nevýhody palivových článků

· Citlivost k některým příměsím v palivu, případně v okysličovadle
· Vysoké investiční náklady
· Dosud příliš nízká životnost
· Účinnost klesá s dobou provozu

Pramen: Zdeněk Porš, 3. pól, www.tretipol.cz/index.asp?clanek&view&181

Z posledních výsledků výzkumů v Jülichu stojí za zmínku nízkozdvižný přípravný vozík fy Jungheinrich. Olověné akumulátory v něm nahradily speciálně vyvinuté metanolové palivové články. Díky nim se ušetří čas na nabíjení akumulátorů a jejich výměnu. Do výroby má přijít v roce 2011. Metanol má oproti vodíku řadu bezpečnostních a logistických výhod: skladování, transport a manipulace s ním jsou prakticky bezproblémové a byť je při požití jedovatý, nepředstavuje v porovnání s ostatními druhy paliv větší riziko – a navíc není karcinogenní.

---

TZ J.L.M.